دوربین داخل دهانی با الهام از چشم حشرات

کره جنوبی: یک تیم تحقیقاتی از موسسه پیشرفته علم و فناوری کره (KAIST) و موسسه فناوری نوری کره (KOPTI) یک دوربین داخل دهانی ساخته است که می تواند چشم حشرات را تقلید کند.

این تیم به رهبری پروفسور KAIST Ki-Hun Jeong، این را توسعه داد دوربین داخل دهانی با الهام از بیولوژیک (BIOC) با زاویه دید وسیع و عمق میدان.

A مقاله تحقیقاتی در مورد فناوری دوربین الهام گرفته از حشرات اخیرا در نشریه منتشر شده است مجله میکروسیستم های نوری، مجله انجمن بین المللی مهندسان نوری.

تقلید از ویژگی های بصری عالی چشم حشرات

به گفته این تیم، چشم این حشره یک اندام بینایی متراکم است که از لنزهای کوچک تشکیل شده است و دارای ویژگی های بصری عالی مانند زاویه دید وسیع و عمق میدان وسیع است.

آنها توضیح دادند که فناوری معمولی عکاسی دندان اغلب با استفاده از ابزارهای نامناسب مانند آینه و جمع کننده گونه محدود می شود.

برای به دست آوردن تصاویر اولیه دندان ها از زوایای مختلف برای بازرسی های معمول - از جمله باکال راست / چپ و اکلوزال فک بالا / فک پایین - دوربین های سنتی داخل دهانی ممکن است باعث ناراحتی بیمار شوند، زیرا دندانپزشک همچنین باید آینه ای را در دهان بگذارد تا منعکس شده را بگیرد. تصویر دندان از طریق دوربین دستی

فناوری تقلید از زیست شناسی

تیم تحقیقاتی با استفاده از یک لنز محدب، یک لنز مقعر، یک آرایه میکرو لنز معکوس (iMLA) و یک سنسور تصویر CMOS، یک دوربین دهانی بسیار نازک طراحی کردند.

لنزهای محدب و مقعر زاویه دید را تا 143 درجه افزایش دادند و iMLA در کاهش انحراف نوری نقش داشت. با تقلید از عملکرد بصری حشرات با عمق میدان بی‌نهایت، می‌توان تصاویر واضح و بدون تاری تصویر را حتی در فواصل نزدیک به دست آورد.

با توجه به ابعاد کوچک و نازک دوربین، امکان مشاهده دندان ها حتی در ناحیه باریک آناتومیکی نیز وجود دارد.

محققان می‌گویند: «دوربین توسعه‌یافته این بار نه تنها به توسعه فناوری مهندسی زیست پزشکی کمک می‌کند، بلکه کاربرد خود را در زمینه‌های مختلف مانند نظارت، تلفن‌های هوشمند و هواپیماهای بدون سرنشین نیز گسترش خواهد داد».

بهبود دوربین های قبلی الهام گرفته از حشرات

گونه‌های مختلف چشم‌های مرکب حشرات دارای ویژگی‌های بصری برتری هستند، مانند زاویه دید وسیع و عمق میدان زیاد با اندام‌های بینایی فشرده که از لنزهای کوچک تشکیل شده‌اند.

به این ترتیب، دوربین های کوچک الهام گرفته از حشرات می توانند مشکلات دوربین های کامپکت معمولی را حل کنند. با این حال، دوربین‌های الهام‌گرفته از حشرات که قبلا ساخته شده‌اند، دارای اشکالاتی از جمله وضوح پایین یا عملکردهای محدود هستند.

BIOC شامل پیکربندی جدیدی از لنزهای مقعر محدب و آرایه های میکرولنز معکوس (iMLA) و یک حسگر تصویر CMOS منفرد بر روی یک برد مدار چاپی انعطاف پذیر در یک نگهدارنده هندپیس است.

دوربین جدید علاوه بر افزایش میدان دید و کاهش انحراف نوری توسط قانون مقیاس‌بندی، بر بسیاری از مشکلات مزمن دوربین‌های داخل دهانی معمولی، مانند عمق میدان محدود، طول کل مسیر ضخیم و تصویربرداری عملکردی محدود، غلبه می‌کند.

از طریق سیستم بینایی چند کاناله، BIOC تصویربرداری چند منظوره دندان مانند محدوده دینامیکی بالا، عمق سه بعدی و تصویربرداری خودکار فلورسانس را ارائه می دهد.