Kameras tiek plaši izmantotas medicīnā un citās jomās, taču tipiskā mūsdienu kamera ir pārāk liela daudziem medicīniskiem nolūkiem. Grupa pētnieku no Prinstonas un Vašingtonas universitātēm ir apvienojusies, lai izveidotu ārkārtīgi mazu kameru sāls graudu lielumā. Tik maza izmēra kamerām ir liels potenciāls, jo īpaši cilvēka ķermeņa izpētē.
Lai gan šādu kameru potenciālā lietderība medicīnas vidē ir augsta, tās var izmantot arī citās ierīcēs, tostarp ārkārtīgi mazos robotos, ļaujot tām būtiski uzlabot jutību.
Agrāk mazas kameras varēja uzņemt tikai izplūdušus un izkropļotus attēlus ar ierobežotu redzes lauku. Zemāk redzamajā attēlā redzams ievērojams uzlabojums salīdzinājumā ar vecākām kameru sistēmām un jauno kameru, kas tika izveidota šī pētījuma laikā. Kamera var uzņemt pilnkrāsu attēlus, kas līdzīgi tiem, kas uzņemti ar parastu kameras objektīvu.
Pētnieki paļāvās uz kameras aparatūras un skaitļošanas jaudas kopīgo dizainu, lai izveidotu tik mazu, augstas izšķirtspējas kameru. Viņi uzskata, ka sistēma varētu novest pie minimāli invazīva endoskopa vai medicīniskiem robotiem, kas spēj pārbaudīt cilvēka ķermeni, lai diagnosticētu un ārstētu dažādas slimības un stāvokļus.
Vēl viena interesanta kameras sistēmas iespēja ir tās potenciāls izmantot, lai izveidotu tūkstošiem kameras sensoru masīvu, kas aptver visu ainu. Lai izveidotu jaunu optisko sistēmu, pētnieki izmantoja tā saukto metavirsmu, kas tiek izveidota tāpat kā datora mikroshēma. Uz metavirsmas virsmas ir 1,6 miljoni cilindrisku kolonnu, katra aptuveni cilvēka imūndeficīta vīrusa lielumā.
Viena no šīs kameras veiktspējas atslēgām ir tās integrētais optiskās virsmas dizains un attēlu ģenerējošie signālu apstrādes algoritmi. Integrējot optiskās virsmas dizainu un signālu apstrādes algoritmus, kamera saņēma ievērojamu veiktspējas pieaugumu dabiskā apgaismojuma apstākļos. Iepriekšējām metavirsmas kamerām bija nepieciešama lāzera gaisma laboratorijā vai citos ideālos apstākļos, lai iegūtu augstas kvalitātes attēlus.
Komanda atklāja, ka šīs kameras radītie attēli ir salīdzināmi ar attēliem, kas iegūti, izmantojot tradicionālo objektīvu, ar palielinājumu vairāk nekā 500000 XNUMX reižu. Lai gan komandas izmantotā optiskā dizaina pieeja nav jauna, viņu sistēma ir pirmā, kas izmanto optiskās virsmas tehnoloģiju ārējā saskarnē un neironu apstrādi iekšējā. Šobrīd projekta pētnieki strādā pie papildu skaitļošanas iespēju pievienošanas kamerai.
Daudzās operācijās, kas tiek veiktas slimnīcās visā pasaulē, tiek izmantotas laparoskopiskas metodes, kas ietver sīku kameru un instrumentu ievietošanu mazos iegriezumos pacienta ķermenī. Daudz mazāku instrumentu klātbūtne, kas ir iespējama ar šo jauna tehnoloģija, nozīmētu vēl mazākus iegriezumus un ātrāku atveseļošanos pēc operācijas.
Lasi arī: