Kameros plačiai naudojamos medicinoje ir kitose srityse, tačiau tipiška šiuolaikinė kamera yra per didelė daugeliui medicininių tikslų. Grupė tyrėjų iš Prinstono ir Vašingtono universitetų susivienijo, kad sukurtų itin mažą, druskos grūdelio dydžio kamerą. Tokio mažo dydžio fotoaparatai turi didelį potencialą, ypač tiriant žmogaus kūną.
Nors galimas tokių kamerų naudingumas medicinos aplinkoje yra didelis, jas galima naudoti ir kituose įrenginiuose, įskaitant itin mažus robotus, leidžiančius žymiai pagerinti jautrumą.
Anksčiau mažyčiai fotoaparatai galėjo užfiksuoti tik neryškius ir iškraipytus vaizdus, turėdami ribotą regėjimo lauką. Toliau pateiktame paveikslėlyje parodytas reikšmingas patobulinimas, palyginti su senesnėmis kamerų sistemomis ir nauja kamera, sukurta šio tyrimo metu. Kamera gali užfiksuoti spalvotus vaizdus, panašius į tuos, kurie užfiksuoti naudojant įprastą fotoaparato objektyvą.
Tyrėjai rėmėsi bendru fotoaparato techninės įrangos ir skaičiavimo galios dizainu, kad sukurtų tokią mažą didelės raiškos kamerą. Jie mano, kad sistema gali sukurti minimaliai invazinį endoskopą arba medicininius robotus, galinčius ištirti žmogaus kūną, diagnozuoti ir gydyti įvairias ligas ir sąlygas.
Kita įdomi kameros sistemos galimybė yra jos potencialas, skirtas sukurti tūkstančius kameros jutiklių, kad apimtų visą sceną. Kurdami naują optinę sistemą, mokslininkai panaudojo vadinamąjį metapaviršių, kuris sukuriamas taip pat, kaip sukuriamas kompiuterio lustas. Metapaviršiaus paviršiuje yra 1,6 milijono cilindrinių stulpelių, kurių kiekviena yra maždaug žmogaus imunodeficito viruso dydžio.
Vienas iš raktų į šios kameros veikimą yra integruotas optinio paviršiaus dizainas ir vaizdą generuojantys signalų apdorojimo algoritmai. Integravus optinio paviršiaus dizainą ir signalo apdorojimo algoritmus, fotoaparatas žymiai padidino našumą esant natūralaus apšvietimo sąlygoms. Ankstesnėms metasurface kameroms reikėjo lazerio šviesos laboratorijoje arba kitomis idealiomis sąlygomis, kad būtų galima gauti aukštos kokybės vaizdus.
Komanda nustatė, kad šio fotoaparato vaizdai buvo panašūs į tuos, kurie buvo gauti naudojant tradicinį objektyvą, kurio padidinimas yra daugiau nei 500000 XNUMX kartų. Nors komandos naudojamas optinio dizaino metodas nėra naujas, jų sistema yra pirmoji, kuri naudoja optinio paviršiaus technologiją išorinėje sąsajoje ir neuroninį apdorojimą vidinėje. Šiuo metu projekto tyrėjai siekia pridėti papildomų skaičiavimo galimybių prie fotoaparato.
Daugelyje viso pasaulio ligoninėse atliekamų operacijų naudojami laparoskopiniai metodai, kurių metu į mažus paciento kūno pjūvius įkišamos mažytės kameros ir instrumentai. Su šiuo įmanomu daug mažesnių įrankių buvimas nauja technologija, reikštų dar mažesnius pjūvius ir greitesnį atsigavimą po operacijos.
Taip pat skaitykite: