研究人员制造了一台微型偏振相机,可以看到人们看不到的东西。

2019-07-10 23:45:32 来源:网络

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正常情况下,大多数相机都能捕捉可见光,但哈佛大学乔纳·帕尔森工程与应用科学学院(seas)的研究人员刚刚开发出一种新相机,它可以看到肉眼看不到的东西,并且可以像智能手机相机一样简单。这种拇指大小的偏振相机可以捕捉光反射,可以用于实际应用,以提高自动驾驶汽车和无人机的精度,也可以用于人脸识别。

偏振光具有在某一方向振动的光,例如在水面上被自然光反射的光。虽然人眼看不到偏振光,但包括某些种类的虾在内的一些动物可以看到偏振光。捕获偏振光可以帮助识别物体,区分颜色和形状相同的人造物体和自然物体,进行深度探测,提高照相机的效果等。

这台相机并不是工程与应用科学学院(seas)研究人员的第一台偏光镜,但研究人员设法将其简化为更小的设计,以缩小尺寸。相机本身只有拇指大小,所以偏振光相机可以进入无人机,甚至智能手机。

相机系统中的微小纳米粒子根据偏振方向引导光线,光在成像传感器的四个象限上形成四个图像,每个象限显示不同方向的偏振。这些图像在每个像素上实时显示一幅完整的偏振图像。

偏振是光在反射到表面时发生变化的一个特征,波尔切瓦利耶解释说,他是海洋学研究所的博士后研究员,也是这项研究的合著者之一。基于这一变化,偏振可以帮助我们在三维上重建物体,以估计它们的深度、纹理和形状,并能区分形状和颜色的人造物体和自然物体的区域。

通过演示,研究人员展示了相机系统如何检测透明物体。简化尺寸的偏振光相机有许多潜在的实际用途,首先是可以帮助自动驾驶汽车和无人机探测周围物体的系统。研究人员说,该系统还可以用于分析大气中的化学物质、探测伪装物体、帮助捕捉三维面部图像等等。

这项研究在成像领域具有重要意义,该论文的资深作者Federicocapasso说,大多数相机通常只检测光的强度和颜色,但看不到偏振。这台照相机提供了一个新的视角。此外,这项研究最近发表在科学杂志上。

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