Máy ảnh bên trong lấy cảm hứng từ mắt côn trùng

Nam Triều Tiên: Một nhóm nghiên cứu từ Viện Khoa học và Công nghệ Tiên tiến Hàn Quốc (KAIST) và Viện công nghệ quang học Hàn Quốc (KOPTI) đã tạo ra một camera trong có thể bắt chước mắt của côn trùng.

Được dẫn dắt bởi Giáo sư KAIST Ki-Hun Jeong, nhóm đã phát triển camera trong miệng lấy cảm hứng sinh học (BIOC) với góc nhìn rộng và độ sâu trường ảnh sâu.

A tài liệu nghiên cứu về công nghệ máy ảnh lấy cảm hứng từ côn trùng gần đây đã được xuất bản trong Tạp chí Hệ thống vi quang học, một tạp chí của Hiệp hội Kỹ sư Quang học Quốc tế.

Bắt chước đặc điểm thị giác tuyệt vời của mắt côn trùng

Theo nhóm nghiên cứu, mắt của côn trùng là cơ quan thị giác dày đặc bao gồm các thấu kính nhỏ và có các đặc điểm thị giác tuyệt vời như góc nhìn rộng và độ sâu trường ảnh rộng.

Họ giải thích rằng công nghệ chụp ảnh nha khoa thông thường thường bị hạn chế bởi việc sử dụng các công cụ bất tiện như gương và dụng cụ thu nhỏ má.

Để thu được hình ảnh răng cơ bản từ nhiều góc độ khác nhau để kiểm tra định kỳ - bao gồm cả khớp cắn phải / trái và hàm trên / hàm dưới - camera trong miệng truyền thống có thể gây khó chịu cho bệnh nhân, vì nha sĩ cũng cần đặt một tấm gương vào miệng để chụp phản xạ hình ảnh răng qua máy ảnh cầm tay.

Công nghệ bắt chước sinh học

Nhóm nghiên cứu đã thiết kế một camera miệng siêu mỏng sử dụng thấu kính lồi, thấu kính lõm, mảng thấu kính vi mô ngược (iMLA) và cảm biến hình ảnh CMOS.

Các thấu kính lồi và lõm giúp tăng góc nhìn lên 143 độ, và iMLA đóng một vai trò trong việc giảm quang sai. Có thể thu được hình ảnh rõ ràng mà không bị nhòe hình ảnh ngay cả ở khoảng cách gần, mô phỏng chức năng thị giác của côn trùng với độ sâu trường ảnh vô hạn.

Do kích thước nhỏ và mỏng của camera, có thể quan sát răng ngay cả trong một khu vực giải phẫu hẹp.

Các nhà nghiên cứu cho biết: “Chiếc máy ảnh được phát triển lần này sẽ không chỉ đóng góp vào sự phát triển của công nghệ kỹ thuật y sinh mà còn mở rộng ứng dụng của nó sang nhiều lĩnh vực khác nhau như giám sát, điện thoại thông minh và máy bay không người lái.

Cải tiến trên các máy ảnh lấy cảm hứng từ côn trùng trước đây

Nhiều loài khác nhau của mắt côn trùng có đặc điểm thị giác vượt trội, chẳng hạn như góc nhìn rộng và độ sâu trường ảnh lớn với các cơ quan thị giác nhỏ gọn được tạo thành từ các thấu kính nhỏ.

Như vậy, máy ảnh thu nhỏ lấy cảm hứng từ côn trùng có thể giải quyết các vấn đề của máy ảnh compact thông thường. Tuy nhiên, các máy ảnh lấy cảm hứng từ côn trùng được phát triển trước đây có những hạn chế bao gồm độ phân giải thấp hoặc các chức năng hạn chế.

BIOC liên quan đến một cấu hình mới của thấu kính lồi-lõm và các mảng microlens ngược (iMLA) và một cảm biến hình ảnh CMOS duy nhất trên một bảng mạch in linh hoạt trong một giá đỡ tay cầm.

Bên cạnh việc tăng trường nhìn và giảm quang sai theo quy luật chia tỷ lệ, máy ảnh mới còn khắc phục nhiều vấn đề kinh niên của máy ảnh trong miệng thông thường, chẳng hạn như độ sâu trường ảnh hạn chế, tổng chiều dài dày và hình ảnh chức năng hạn chế.

Thông qua hệ thống thị giác đa kênh, BIOC cung cấp hình ảnh nha khoa đa chức năng, chẳng hạn như dải động cao, độ sâu 3D và hình ảnh tự phát huỳnh quang.