Intraoralt kamera inspireret af insektøjne

Sydkorea: Et forskergruppe fra Korea Advanced Institute of Science and Technology (KAIST) og Korea Institut for Optisk Teknologi (KOPTI) har skabt et intraoralt kamera, der kan efterligne insekters øjne.

Ledet af KAIST Prof Ki-Hun Jeong udviklede holdet biologisk inspireret intraoralt kamera (BIOC) med en bred synsvinkel og dyb dybdeskarphed.

A forskningsartikel om den insekt-inspirerede kamerateknologi blev for nylig offentliggjort i Journal of Optical Microsystems, et tidsskrift fra International Society of Optical Engineers.

Efterligner insektøjets fremragende visuelle egenskaber

Ifølge holdet er insektets øje et tæt synsorgan sammensat af små linser og har fremragende visuelle egenskaber såsom en bred synsvinkel og en bred dybdeskarphed.

Konventionel tandfotograferingsteknologi er ofte begrænset af brugen af ​​ubelejlige værktøjer såsom spejle og kindoptrækkere, forklarede de.

For at tage basale tandbilleder fra forskellige vinkler til rutineinspektioner – herunder højre/venstre bukkal og maxillary/mandibular occlusal – kan traditionelle intraorale kameraer forårsage ubehag for patienten, da tandlægen også skal sætte et spejl ind i munden for at fange det reflekterede tænder billede gennem et håndholdt kamera.

Teknologi, der efterligner biologi

Forskerholdet designede et ultratyndt oralt kamera ved hjælp af en konveks linse, en konkav linse, en inverteret mikrolinse-array (iMLA) og en CMOS-billedsensor.

De konvekse og konkave linser øgede synsvinklen til 143 grader, og iMLA spillede en rolle i at reducere optisk aberration. Det var muligt at opnå klare billeder uden billedsløring selv på tætte afstande, hvilket efterlignede insekters visuelle funktion med en uendelig dybdeskarphed.

På grund af kameraets lille og tynde størrelse er det muligt at observere tænderne selv i et anatomisk snævert område.

"Kameraet udviklet denne gang vil ikke kun bidrage til udviklingen af ​​biomedicinsk ingeniørteknologi, men vil også udvide dets anvendelse til forskellige områder såsom overvågning, smartphones og droner," sagde forskerne.

Forbedring af tidligere insekt-inspirerede kameraer

Forskellige arter af sammensatte insektøjne har overlegne visuelle egenskaber, såsom bred betragtningsvinkel og stor dybdeskarphed med kompakte synsorganer, der består af bittesmå linser.

Som sådan kan miniaturiserede insekt-inspirerede kameraer løse problemerne med konventionelle kompaktkameraer. Men tidligere udviklede insekt-inspirerede kameraer lider af ulemper, herunder lav opløsning eller begrænsede funktioner.

BIOC involverer en ny konfiguration af konveks-konkave linse og inverterede mikrolinsearrays (iMLA) og en enkelt CMOS-billedsensor på et fleksibelt printkort i en håndstykkeholder.

Udover at øge synsfeltet og reducere optisk aberration med skaleringsloven, overvinder det nye kamera mange kroniske problemer med konventionelle intraorale kameraer, såsom begrænset dybdeskarphed, tyk total sporlængde og begrænset funktionel billeddannelse.

Gennem multikanalsynssystemet tilbyder BIOC multifunktionel dental billeddannelse, såsom højt dynamisk område, 3D-dybde og autofluorescensbilleddannelse.