Камерите се използват широко в медицината и други области, но типичната съвременна камера е твърде голяма за много медицински цели. Група изследователи от университетите в Принстън и Вашингтон се обединиха, за да създадат изключително малка камера с размерите на зърно сол. Камери с толкова малък размер имат голям потенциал, особено при изследване на човешкото тяло.
Въпреки че потенциалната полезност на такива камери в медицинската среда е голяма, те могат да се използват и в други устройства, включително изключително малки роботи, което им позволява значително да подобрят чувствителността.
В миналото малките камери можеха да заснемат само размазани и изкривени изображения с ограничено зрително поле. Изображението по-долу показва значително подобрение спрямо по-старите системи с камери и новата камера, създадена по време на това проучване. Камерата може да заснема пълноцветни изображения, подобни на тези, заснети с нормален обектив на камера.
Изследователите разчитаха на съвместния дизайн на хардуера и изчислителната мощност на камерата, за да създадат такава малка камера с висока разделителна способност. Те вярват, че системата може да доведе до минимално инвазивен ендоскоп или медицински роботи, способни да изследват човешкото тяло, за да диагностицират и лекуват различни заболявания и състояния.
Друга интересна възможност за системата на камерата е нейният потенциал да бъде използвана за създаване на масив от хиляди сензори на камерата, които да покрият цялата сцена. За да създадат нова оптична система, изследователите са използвали така наречената метаповърхност, която се създава по същия начин, както се създава компютърен чип. Метаповърхността има 1,6 милиона цилиндрични колони на повърхността си, всяка с размерите на човешкия имунодефицитен вирус.
Един от ключовете за производителността на този фотоапарат е неговият интегриран дизайн на оптична повърхност и алгоритми за обработка на сигнала за генериране на изображения. Чрез интегрирането на дизайна на оптичната повърхност и алгоритмите за обработка на сигнала, камерата получи значително увеличение на производителността при условия на естествено осветление. Предишните метаповърхностни камери изискваха лазерна светлина в лабораторията или други идеални условия за създаване на висококачествени изображения.
Екипът установи, че изображенията, произведени от тази камера, са сравними с тези, получени с помощта на традиционен обектив, с увеличение от повече от 500000 XNUMX пъти. Въпреки че подходът за оптичен дизайн, използван от екипа, не е нов, тяхната система е първата, която използва оптична повърхностна технология във външния интерфейс и невронна обработка във вътрешния. Понастоящем изследователите на проекта работят върху добавянето на допълнителни изчислителни възможности към камерата.
Много операции, извършвани в болници по света, използват лапароскопски техники, които включват вмъкване на малки камери и инструменти в малки разрези в тялото на пациента. Наличието на много по-малки инструменти, които са възможни с това нова технология, би означавало още по-малки разрези и по-бързо възстановяване след операция.
Прочетете също: