Nowatorskie urządzenie optyczne inspirowane motylami rewolucjonizuje technologię kamer, ulepszając jakość obrazu.

Czas czytania: 2 minut
Przez Maria Sanchez
- w
Skrzydła motyla obok obiektywu nowoczesnej kamery.

WarsawNaukowcy z Penn State College of Engineering opracowali nowe urządzenie optyczne zwane metapowierzchnią, które zwiększa wydajność aparatów fotograficznych. Ta metapowierzchnia może być dodana do standardowych aparatów, umożliwiając jednoczesne uchwycenie szczegółów kolorystycznych i dotyczących polaryzacji.

Ta nowa metasurface jest mniejsza, lżejsza i tańsza w porównaniu do tradycyjnych kamer hiperspektralnych i polarymetrycznych, które są duże i kosztowne. Ma jedynie trzy milimetry na trzy milimetry i można ją umieścić pomiędzy obiektywem a sensorami aparatu. To innowacyjne rozwiązanie pozwala na dodanie zaawansowanej technologii obrazowania do zwykłych aparatów, co czyni ją dostępną dla szerokiego grona użytkowników, od codziennych użytkowników po profesjonalistów w różnych dziedzinach.

Oto najważniejsze cechy tej innowacyjnej technologii:

  • Bardzo cienka metapowierzchnia, którą można zamocować do standardowych aparatów
  • Jednoczesne rejestrowanie danych spektralnych i polaryzacyjnych
  • Kompaktowa i lekka konstrukcja
  • Odczytywanie danych w czasie rzeczywistym za pomocą systemu opartego na uczeniu maszynowym
  • Potencjalne zastosowania w takich dziedzinach jak medycyna, handel detaliczny i inne

Zespół opracował system uczenia maszynowego do pracy z nową metasufarą. System natychmiast dekoduje dane i został przeszkolony przy użyciu 1,8 miliona obrazów za pomocą metod zwiększania danych. Pozwala to przetwarzać obrazy z prędkością 28 klatek na sekundę. Badacze zademonstrowali skuteczność swojego systemu, rejestrując zarówno obrazy ruchome, jak i statyczne, zawierające szczegółowe informacje hiperspektralne i polarymetryczne.

Ta technologia może być niezwykle przydatna w wielu dziedzinach. W medycynie pozwala na uzyskanie bardzo szczegółowych obrazów tkanek, co może pomóc lekarzom w wczesnym wykrywaniu chorób, takich jak rak. Oferuje bardziej szczegółowe obrazy niż obecne narzędzia do obrazowania medycznego, dając lekarzom lepsze możliwości diagnozowania schorzeń.

W codziennym użytkowaniu ta ulepszona technologia kamer może pomóc sprawdzić jakość żywności w sklepach spożywczych. Kupujący mogą szybko zrobić zdjęcie, aby ocenić świeżość produktów i wybrać najlepsze artykuły. Te kamery potrafią wykrywać rzeczy niewidoczne dla ludzkiego oka, co pomaga w dokonywaniu lepszych wyborów zakupowych.

Ta technologia może zrewolucjonizować dziedziny takie jak monitorowanie środowiska, bezpieczeństwo i teledetekcja. Przykładowo, naukowcy zajmujący się ochroną środowiska mogą z niej korzystać, aby lepiej śledzić ekosystemy, wykrywając zanieczyszczenia lub zmiany w stanie roślin, które są niewidoczne dla zwykłych kamer.

Ta nowa technologia ulepsza standardowe aparaty, zwiększając ich możliwości w dziedzinie obrazowania w wielu branżach. Dzięki wykorzystaniu zaawansowanej optyki oraz uczenia maszynowego oferuje precyzyjniejsze, bardziej szczegółowe i łatwiejsze w obsłudze rozwiązania w zakresie obrazowania.

Badanie jest publikowane tutaj:

http://dx.doi.org/10.1126/sciadv.adp5192

i jego oficjalne cytowanie - w tym autorzy i czasopismo - to

Lidan Zhang, Chen Zhou, Bofeng Liu, Yimin Ding, Hyun-Ju Ahn, Shengyuan Chang, Yao Duan, Md Tarek Rahman, Tunan Xia, Xi Chen, Zhiwen Liu, Xingjie Ni. Real-time machine learning–enhanced hyperspectro-polarimetric imaging via an encoding metasurface. Science Advances, 2024; 10 (36) DOI: 10.1126/sciadv.adp5192
Nauka: Najnowsze wiadomości
Czytaj dalej:

Udostępnij ten artykuł

Komentarze (0)

Opublikuj komentarz