As câmeras são amplamente utilizadas na medicina e em outros campos, mas a câmera moderna típica é muito grande para muitos propósitos médicos. Um grupo de pesquisadores das universidades de Princeton e Washington se uniram para criar uma câmera extremamente pequena do tamanho de um grão de sal. Câmeras de tamanho tão pequeno têm grande potencial, principalmente no estudo do corpo humano.
Embora a utilidade potencial dessas câmeras no ambiente médico seja alta, elas também podem ser usadas em outros dispositivos, incluindo robôs extremamente pequenos, permitindo melhorar significativamente a sensibilidade.
No passado, câmeras minúsculas só podiam capturar imagens borradas e distorcidas com um campo de visão limitado. A imagem abaixo mostra uma melhoria significativa em relação aos sistemas de câmera mais antigos e a nova câmera criada durante este estudo. A câmera pode capturar imagens coloridas semelhantes às capturadas com uma lente de câmera normal.
Os pesquisadores confiaram no design conjunto do hardware da câmera e do poder de computação para criar uma câmera tão pequena e de alta resolução. Eles acreditam que o sistema pode levar a um endoscópio minimamente invasivo ou robôs médicos capazes de examinar o corpo humano para diagnosticar e tratar várias doenças e condições.
Outra possibilidade interessante para o sistema de câmeras é seu potencial de ser usado para criar um conjunto de milhares de sensores de câmera para cobrir toda a cena. Para criar um novo sistema óptico, os pesquisadores usaram a chamada metasuperfície, que é criada da mesma forma que um chip de computador é criado. A metasuperfície tem 1,6 milhão de colunas cilíndricas em sua superfície, cada uma do tamanho do vírus da imunodeficiência humana.
Uma das chaves para o desempenho desta câmera é seu design integrado de superfície óptica e algoritmos de processamento de sinal gerador de imagem. Ao integrar o design da superfície óptica e algoritmos de processamento de sinal, a câmera recebeu um aumento significativo no desempenho sob condições de iluminação natural. As câmeras de metasuperfície anteriores exigiam luz laser no laboratório ou em outras condições ideais para produzir imagens de alta qualidade.
A equipe descobriu que as imagens produzidas por essa câmera eram comparáveis às obtidas com uma lente tradicional, com ampliação de mais de 500000 vezes. Embora a abordagem de design óptico usada pela equipe não seja nova, seu sistema é o primeiro a usar tecnologia de superfície óptica na interface externa e processamento neural na interface interna. Neste momento, os pesquisadores do projeto estão trabalhando para adicionar recursos de computação adicionais à câmera.
Muitas cirurgias realizadas em hospitais ao redor do mundo usam técnicas laparoscópicas, que envolvem a inserção de pequenas câmeras e instrumentos em pequenas incisões no corpo do paciente. A presença de ferramentas muito menores que são possíveis com este nova tecnologia, significaria incisões ainda menores e recuperação mais rápida após a cirurgia.
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