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仿昆蟲眼相機每秒能拍9120幀圖像

5個月前 來源:中國科技網(wǎng) 觀看:114

昆蟲即使在弱光條件下也能表現(xiàn)出極其優(yōu)秀的敏捷性和反應(yīng)能力。秘密在于它們的復(fù)眼能以驚人的速度和靈敏度檢測運動。韓國科學(xué)技術(shù)院研究人員模仿這一現(xiàn)象,開發(fā)出了一種克服傳統(tǒng)高速相機局限,可實現(xiàn)超高速成像的相機。研究成果發(fā)表在最新一期《科學(xué)進展》雜志上。syt即熱新聞——關(guān)注每天科技社會生活新變化gihot.com

這款相機外形纖薄,厚度不到1毫米,因此可輕松集成到各種系統(tǒng)中。它能夠以每秒9120幀的速度進行拍攝,即使在光線較暗的環(huán)境下也能拍攝出清晰圖像,其性能堪比昆蟲復(fù)眼。syt即熱新聞——關(guān)注每天科技社會生活新變化gihot.com

昆蟲的眼睛由許多稱為小眼的微小單元組成,每個小眼都獨立運作。這使它們能同時處理來自視野不同方位的信息。這種并行處理能力使昆蟲能檢測和跟蹤快速移動的物體,例如獵物或捕食者。在弱光條件下,昆蟲的眼睛通過延長光信號的整合時間來增強敏感性。syt即熱新聞——關(guān)注每天科技社會生活新變化gihot.com

傳統(tǒng)高速相機雖然能夠很好地捕捉快速運動,但隨著每秒捕捉幀數(shù)的增加,其在昏暗光線下的“視力”會下降。這是因為每幀用于收集光線的時間減少了。syt即熱新聞——關(guān)注每天科技社會生活新變化gihot.com

為了解決這一問題,研究團隊采用了一種與昆蟲視覺類似的方法,利用多個光學(xué)通道和時間累加技術(shù)。與傳統(tǒng)單目相機不同,這款受生物啟發(fā)的相機采用了類似復(fù)眼的結(jié)構(gòu),能從不同的時間間隔并行獲取幀信息。在這個過程中,每幀圖像都會在重疊的時間段內(nèi)積累光線,從而提高了信噪比。這款仿生相機能捕捉更暗的物體,其可捕捉物體的暗度極限是傳統(tǒng)高速相機的1/40。syt即熱新聞——關(guān)注每天科技社會生活新變化gihot.com

研究團隊還引入了一種“通道分割”技術(shù),顯著提升了相機的速度,使其幀率比封裝中所用圖像傳感器支持的幀率快數(shù)千倍。此外,他們還采用了“壓縮圖像復(fù)原”算法,以消除幀整合引起的模糊,并重建清晰圖像。syt即熱新聞——關(guān)注每天科技社會生活新變化gihot.com

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本文鏈接:http://jphkf.cn/news-2-108-0.html仿昆蟲眼相機每秒能拍9120幀圖像

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