カメラは医療やその他の分野で広く使用されていますが、典型的な最新のカメラは多くの医療目的には大きすぎます。 プリンストン大学とワシントン大学の研究者グループが協力して、塩粒ほどの大きさの非常に小さなカメラを作成しました。 このような小さなサイズのカメラは、特に人体の研究において大きな可能性を秘めています。
このようなカメラの医療環境での潜在的な有用性は高いですが、非常に小さなロボットを含む他のデバイスでも使用でき、感度を大幅に向上させることができます。
これまで、小さなカメラは限られた視野でぼやけて歪んだ画像しかキャプチャできませんでした。 下の画像は、古いカメラ システムと、この調査で作成された新しいカメラに比べて大幅に改善されていることを示しています。 カメラは、通常のカメラレンズで撮影したものと同様のフルカラー画像をキャプチャできます。
研究者は、カメラのハードウェアと計算能力の共同設計に依存して、このような小型で高解像度のカメラを作成しました。 彼らは、このシステムが低侵襲の内視鏡や、人体を検査してさまざまな病気や状態を診断および治療できる医療ロボットにつながる可能性があると考えています。
カメラ システムのもう 1,6 つの興味深い可能性は、シーン全体をカバーする数千のカメラ センサーのアレイを作成するために使用できる可能性です。 新しい光学システムを作成するために、研究者はいわゆるメタサーフェスを使用しました。これは、コンピューター チップが作成されるのと同じ方法で作成されます。 メタサーフェスには、その表面に 万本の円柱があり、それぞれがヒト免疫不全ウイルスとほぼ同じ大きさです。
このカメラの性能の鍵の つは、統合された光学面設計と画像生成信号処理アルゴリズムです。 光学面の設計と信号処理アルゴリズムを統合することにより、カメラは自然光条件下でのパフォーマンスが大幅に向上しました。 以前のメタサーフェス カメラでは、高品質の画像を生成するために、実験室またはその他の理想的な条件でレーザー光が必要でした。
チームは、このカメラによって生成された画像が、500000 倍以上の倍率で、従来のレンズを使用して得られた画像に匹敵することを発見しました。 チームが使用する光学設計アプローチは新しいものではありませんが、彼らのシステムは、外部インターフェイスに光学表面技術を使用し、内部インターフェイスにニューラル処理を使用した最初のシステムです。 現在、プロジェクトの研究者は、カメラにコンピューティング機能を追加することに取り組んでいます。
世界中の病院で行われている多くの手術では、患者の体の小さな切開部に小さなカメラや器具を挿入する腹腔鏡技術が使用されています。 これで可能なはるかに小さなツールの存在 新技術、より小さな切開と手術後の迅速な回復を意味します。
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