3D打印微型相机镜头 可以使无人机拥有鹰眼视力

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楼主 2020-06-14 13:08:52
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3D打印微型相机镜头 可以使无人机拥有鹰眼视力


来自德国斯图加特大学的一组研究人员开发出可用于微型摄像机监控系统的3D打印镜头。据三迪时空了解,镜片采用“视网膜成像”,通过提供超锐利的焦点模仿自然视觉效果比其他相机拥有更宽的视野。



对于人类来说,黄斑是眼睛后面部分具有最高浓度的感光细胞。这就是为什么我们的视野中心区域比我们周围视觉中看物体或事物更清晰、更明确。现在,感谢斯图加特大学的研究成果,使这种视野效果可以重新应用于专业相机的3D打印镜头中。


这个研究项目,最近发表在Science Advances杂志中的标题为《3D打印的鹰眼:视网膜成像复合微透镜系统》,演示了如何使用四个3D打印镜头,使相机可以实现更自然的聚焦视野。微型相机系统可以用于小的监控系统,如昆虫大小的无人机,以及内窥镜检查和光学传感器。



据研究人员说,相机是由四个塑料镜片组成,每一个使用不同焦距,3D打印一个单一的图像传感器。该项目标志着复杂的成像系统首次成功地3D打印到芯片上,组成多孔径相机。


在使用时,相机独立镜头的每个图像配合不同的焦点,在一个狭窄的视场中,较长的焦距捕获高分辨率;在较宽的视场中,较短的焦距捕获较低的分辨率。当图像使用拼接软件重叠时,结果是在“视网膜图像”中,其中精度最高的是在图像的中心。



整个系统估计不到300平方微米(约约三人的头发的宽度),如果不借助3D打印是不可能完成的。一位研究者Harald Giessen说:“用其他手段不可能制造这种质量的成像系统。”



不仅3D打印镜头系统的效果更接近有机视觉领域的图像,而且相比于传统的图像,还可以减少功率和处理时间。这是因为只需要对捕获的图像的中心进行密集处理。


目前,技术存在一定的局限性。例如,3D打印镜片只能使用一种塑料材料制造。虽然多材料镜片可以提供更好的色差平衡,这将减少视觉失真的机会。相机系统的其他改进可能包括防反射涂层,以及更短的制造时间。据三迪时空了解,研究项目的最终目标是开发鹰眼3D打印镜头。

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