กล้องในช่องปากที่ได้แรงบันดาลใจจากดวงตาของแมลง

เกาหลีใต้: ทีมนักวิจัยจาก สถาบันวิทยาศาสตร์และเทคโนโลยีขั้นสูงของเกาหลี (KAIST) และ the สถาบันเทคโนโลยีสายตาแห่งเกาหลี (KOPTI) ได้สร้างกล้องในช่องปากที่สามารถเลียนแบบดวงตาของแมลงได้

นำโดย KAIST Prof Ki-Hun Jeong ทีมงานได้พัฒนา กล้องในช่องปากที่ได้รับแรงบันดาลใจทางชีวภาพ (BIOC) มุมกว้างและระยะชัดลึก

A งานวิจัยเกี่ยวกับเทคโนโลยีกล้องที่ได้รับแรงบันดาลใจจากแมลง ได้รับการตีพิมพ์เมื่อเร็ว ๆ นี้ใน วารสารออปติคัลไมโครซิสเต็มซึ่งเป็นวารสารของ International Society of Optical Engineers

เลียนแบบลักษณะภาพที่ยอดเยี่ยมของแมลงตา

ทีมงานกล่าวว่า ตาของแมลงเป็นอวัยวะที่มองเห็นได้หนาแน่นซึ่งประกอบด้วยเลนส์ขนาดเล็ก และมีลักษณะการมองเห็นที่ยอดเยี่ยม เช่น มุมมองภาพมุมกว้างและความชัดลึกที่กว้าง

เทคโนโลยีการถ่ายภาพทางทันตกรรมทั่วไปมักถูกจำกัดด้วยการใช้เครื่องมือที่ไม่สะดวก เช่น กระจกและที่หดแก้ม

เพื่อให้ได้ภาพฟันพื้นฐานจากมุมต่างๆ สำหรับการตรวจสอบตามปกติ - รวมทั้งฟันกรามขวา/ซ้ายและฟันกรามบน/ขากรรไกรล่าง - กล้องในช่องปากแบบเดิมอาจทำให้ผู้ป่วยรู้สึกไม่สบาย เนื่องจากทันตแพทย์จะต้องใส่กระจกเข้าไปในปากเพื่อจับภาพที่สะท้อน ภาพฟันผ่านกล้องมือถือ

เทคโนโลยีเลียนแบบชีววิทยา

ทีมวิจัยได้ออกแบบกล้องปากที่บางเฉียบโดยใช้เลนส์นูน เลนส์เว้า อาร์เรย์เลนส์ไมโครกลับหัว (iMLA) และเซนเซอร์ภาพ CMOS

เลนส์นูนและเลนส์เว้าเพิ่มมุมมองภาพเป็น 143 องศา และ iMLA มีบทบาทในการลดความคลาดเคลื่อนของแสง เป็นไปได้ที่จะได้ภาพที่คมชัดโดยไม่เบลอของภาพแม้ในระยะใกล้ โดยเลียนแบบฟังก์ชันการมองเห็นของแมลงที่มีระยะชัดลึกที่ไม่มีที่สิ้นสุด

ด้วยขนาดที่เล็กและบางของกล้อง คุณจึงสามารถสังเกตฟันได้แม้ในบริเวณที่แคบตามหลักกายวิภาค

“กล้องที่พัฒนาขึ้นในครั้งนี้ไม่เพียงแต่จะมีส่วนช่วยในการพัฒนาเทคโนโลยีวิศวกรรมชีวการแพทย์เท่านั้น แต่ยังจะขยายการใช้งานไปยังสาขาต่างๆ เช่น การตรวจสอบ สมาร์ทโฟน และโดรน” นักวิจัยกล่าว

ปรับปรุงกล้องรุ่นก่อนๆ ที่ได้แรงบันดาลใจจากแมลง

ตาแมลงผสมหลายสายพันธุ์มีลักษณะการมองเห็นที่เหนือชั้น เช่น มุมมองภาพที่กว้างและความชัดลึกที่มาก พร้อมด้วยอวัยวะการมองเห็นที่กะทัดรัดซึ่งประกอบขึ้นจากเลนส์ขนาดเล็ก

ด้วยเหตุนี้ กล้องขนาดเล็กที่ได้แรงบันดาลใจจากแมลงจึงสามารถแก้ปัญหาของกล้องคอมแพคทั่วไปได้ อย่างไรก็ตาม กล้องที่ได้รับแรงบันดาลใจจากแมลงที่พัฒนาขึ้นก่อนหน้านี้มีข้อเสียหลายประการ เช่น ความละเอียดต่ำหรือฟังก์ชันที่จำกัด

BIOC เกี่ยวข้องกับการกำหนดค่าใหม่ของเลนส์นูนเว้าและอาร์เรย์ไมโครเลนส์แบบกลับหัว (iMLA) และเซ็นเซอร์ภาพ CMOS ตัวเดียวบนแผงวงจรพิมพ์แบบยืดหยุ่นในที่ยึดด้ามจับ

นอกจากการเพิ่มระยะการมองเห็นและลดความคลาดเคลื่อนของแสงตามกฎหมายมาตราส่วนแล้ว กล้องรุ่นใหม่ยังสามารถเอาชนะปัญหาเรื้อรังหลายอย่างของกล้องในช่องปากแบบเดิมๆ เช่น ความชัดลึกที่จำกัด ความยาวรวมของเส้นเสียงที่หนา และการถ่ายภาพการทำงานที่จำกัด

BIOC นำเสนอภาพทางทันตกรรมแบบมัลติฟังก์ชั่นผ่านระบบการมองเห็นแบบหลายช่องสัญญาณ เช่น ช่วงไดนามิกสูง ความลึก 3 มิติ และการถ่ายภาพเรืองแสงอัตโนมัติ