3D列印技術助力感測器 製造出堪比鷹眼視野的攝像頭

2021-09-23 06:35:47 字數 1066 閱讀 9640

據報道,來自德國斯圖加特大學的harald giessen教授及其團隊在《走近科學》(science advances)雜誌上發表了他們在技術光學領域取得的突破性成果:斯圖加特大學的研究人員們使用nanoscribe公司的photonic professional gt系統將不同焦距的顯微物鏡列印到了具有高解析度的cmos晶元上。所有由晶元上的鏡頭所建立的影象將同時通過電訊號讀出,並在中心處理成具有顯著改善解析度的影象。

在此之前,想要生成這種所謂的「小凹成像」需要用到大量的攝像頭和感測器

,在汽車行業,這種成像系統必須安裝在車輛周圍。由於這種新方法的出現,研究人員得以使用感測器生產出可以反射超廣域,宛若鷹眼視野的攝像頭。除了汽車行業,研究人員也展望了智慧型手機,或是醫學領域的應用前景。

擁有「鷹眼」是怎樣的一番體驗?大概就是能將長相相似的外科醫生和間諜很快地區別出來。多虧一款新型攝像頭,讓人眼獲得與鷹眼相同的工作方式,儘管它還不如一粒鹽大。以間諜工具為參考,科學家們在幾年前開始研究微透鏡,新版本改進了鏡頭的視野和聚焦能力。

根據《走近科學》的報告,研究人員所建立的最新版本使用3d印表機進行注塑加工,它的表現已經與鷹眼無異。攝像機使用了4個鏡頭,每個鏡頭被設定成不同的焦距,並安裝在一款影象讀取微晶元之上,晶元將4個鏡頭的資料編譯成單個影象。這些微鏡頭通過模仿被稱為視網膜**凹視覺的原理來進行工作,允許眾多捕捉者以低解析度看到廣闊的視野,同時又能以高解析度聚焦在單個物體上。

人類之所以能獲得這樣的能力是因為我們的**凹,乙個在我們眼睛背面的小凹,裡面充滿了可以感知色彩的錐體細胞,這是光線直接照射錐體的唯一地方。老鷹的錐體很多,因此它的**凹很深,這就是為什麼人們用「鷹眼」來形容全方位視野。

但是,這款晶元依舊有一定的侷限:它的解析度過低,對某些特殊種類的外科手術而言,晶元還是太過笨重。3d列印每個單獨的鏡頭也需要一定的時間。但是,一旦這些限制被解決,這些微型鏡頭將有可能進入我們的血管,或是作為超小型無人偵察機來監視罪犯。

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