تُستخدم الكاميرات على نطاق واسع في الطب والمجالات الأخرى ، لكن الكاميرا الحديثة النموذجية كبيرة جدًا بالنسبة للعديد من الأغراض الطبية. تعاونت مجموعة من الباحثين من جامعات برينستون وواشنطن لإنشاء كاميرا صغيرة جدًا بحجم حبة الملح. تتمتع الكاميرات ذات الحجم الصغير بإمكانيات كبيرة ، لا سيما في دراسة جسم الإنسان.
على الرغم من أن الفائدة المحتملة لمثل هذه الكاميرات في البيئة الطبية عالية ، إلا أنه يمكن استخدامها أيضًا في أجهزة أخرى ، بما في ذلك الروبوتات الصغيرة للغاية ، مما يسمح لها بتحسين الحساسية بشكل كبير.
في الماضي ، كان بإمكان الكاميرات الصغيرة فقط التقاط صور ضبابية ومشوهة مع مجال رؤية محدود. تُظهر الصورة أدناه تحسنًا كبيرًا على أنظمة الكاميرا القديمة والكاميرا الجديدة التي تم إنشاؤها أثناء هذه الدراسة. يمكن للكاميرا التقاط صور بالألوان الكاملة مماثلة لتلك التي تم التقاطها باستخدام عدسة الكاميرا العادية.
اعتمد الباحثون على التصميم المشترك لأجهزة الكاميرا وقوة الحوسبة لإنشاء مثل هذه الكاميرا الصغيرة عالية الدقة. ويعتقدون أن النظام يمكن أن يؤدي إلى منظار داخلي طفيف التوغل أو روبوتات طبية قادرة على فحص جسم الإنسان لتشخيص وعلاج الأمراض والحالات المختلفة.
هناك إمكانية أخرى مثيرة للاهتمام لنظام الكاميرا وهي إمكانية استخدامها لإنشاء مجموعة من آلاف مستشعرات الكاميرا لتغطية المشهد بأكمله. لإنشاء نظام بصري جديد ، استخدم الباحثون ما يسمى بسطح metasurface ، والذي يتم إنشاؤه بنفس طريقة إنشاء شريحة الكمبيوتر. يحتوي السطح الخارق على 1,6 مليون عمود أسطواني على سطحه ، كل منها بحجم فيروس نقص المناعة البشرية.
أحد مفاتيح أداء هذه الكاميرا هو تصميم السطح البصري المتكامل وخوارزميات معالجة الإشارات المولدة للصور. من خلال دمج تصميم السطح البصري وخوارزميات معالجة الإشارات ، تلقت الكاميرا زيادة كبيرة في الأداء في ظل ظروف الإضاءة الطبيعية. كانت كاميرات metasurface السابقة تتطلب ضوء ليزر في المختبر أو ظروف مثالية أخرى لإنتاج صور عالية الجودة.
وجد الفريق أن الصور التي تنتجها هذه الكاميرا يمكن مقارنتها بتلك التي تم الحصول عليها باستخدام عدسة تقليدية ، مع تكبير يزيد عن 500000 مرة. على الرغم من أن أسلوب التصميم البصري الذي استخدمه الفريق ليس جديدًا ، إلا أن نظامهم هو أول من استخدم تقنية السطح البصري في الواجهة الخارجية والمعالجة العصبية في الواجهة الداخلية. في هذا الوقت ، يعمل باحثو المشروع على إضافة قدرات حوسبية إضافية إلى الكاميرا.
تستخدم العديد من العمليات الجراحية التي يتم إجراؤها في المستشفيات حول العالم تقنيات تنظير البطن ، والتي تتضمن إدخال كاميرات وأدوات صغيرة في شقوق صغيرة في جسم المريض. وجود أدوات أصغر بكثير ممكنة مع هذا تكنولوجيا جديدة، يعني شقوقًا أصغر حجمًا وشفاءًا أسرع بعد الجراحة.
اقرأ أيضا: