Kamere se pogosto uporabljajo v medicini in na drugih področjih, vendar je tipična sodobna kamera prevelika za številne medicinske namene. Skupina raziskovalcev z univerz Princeton in Washington se je združila, da bi ustvarila izjemno majhno kamero velikosti zrna soli. Kamere tako majhne velikosti imajo velik potencial, zlasti pri preučevanju človeškega telesa.
Čeprav je potencialna uporabnost takih kamer v medicinskem okolju velika, jih je mogoče uporabiti tudi v drugih napravah, vključno z izjemno majhnimi roboti, kar jim omogoča znatno izboljšanje občutljivosti.
V preteklosti so majhne kamere lahko zajemale samo zamegljene in popačene slike z omejenim vidnim poljem. Spodnja slika prikazuje znatno izboljšanje v primerjavi s starejšimi sistemi kamer in novo kamero, ustvarjeno med to študijo. Kamera lahko zajema barvne slike, podobne tistim, ki jih posnamete z običajnim objektivom kamere.
Raziskovalci so se zanašali na skupno zasnovo strojne in računalniške moči kamere, da bi ustvarili tako majhno kamero z visoko ločljivostjo. Verjamejo, da bi sistem lahko vodil do minimalno invazivnega endoskopa ali medicinskih robotov, ki bi lahko preiskovali človeško telo za diagnosticiranje in zdravljenje različnih bolezni in stanj.
Druga zanimiva možnost za sistem kamer je njegova možnost uporabe za ustvarjanje niza tisočih senzorjev kamere, ki pokrivajo celotno sceno. Za ustvarjanje novega optičnega sistema so raziskovalci uporabili tako imenovano metapovršino, ki se ustvari na enak način, kot se ustvari računalniški čip. Metapovršina ima na svoji površini 1,6 milijona valjastih stolpcev, od katerih je vsak približno velik kot virus človeške imunske pomanjkljivosti.
Eden od ključev do učinkovitosti te kamere je njena integrirana optična površina in algoritmi za obdelavo signalov za ustvarjanje slike. Z integracijo zasnove optične površine in algoritmov za obdelavo signalov je kamera znatno izboljšala zmogljivost v pogojih naravne svetlobe. Prejšnje kamere metasurface so zahtevale lasersko svetlobo v laboratoriju ali druge idealne pogoje za izdelavo visokokakovostnih slik.
Ekipa je ugotovila, da so slike, ki jih ustvari ta kamera, primerljive s tistimi, pridobljenimi s tradicionalnimi lečami, z več kot 500000-kratno povečavo. Čeprav pristop optičnega oblikovanja, ki ga uporablja ekipa, ni nov, je njihov sistem prvi, ki uporablja tehnologijo optične površine v zunanjem vmesniku in nevronsko obdelavo v notranjem. Trenutno raziskovalci projekta delajo na tem, da kameri dodajo dodatne računalniške zmogljivosti.
Številne operacije, ki se izvajajo v bolnišnicah po vsem svetu, uporabljajo laparoskopske tehnike, ki vključujejo vstavljanje majhnih kamer in instrumentov v majhne zareze na pacientovem telesu. Prisotnost veliko manjših orodij, ki so s tem mogoča nova tehnologija, bi pomenilo še manjše reze in hitrejše okrevanje po operaciji.
Preberite tudi: