Разработана камера, способная заменить человеческий глаз

08 августа 2008 20:51


Исследователи из Университета Иллинойса в Урбане-Шампэйни совместно с Северо-Западным Университетом продемонстрировали общественности видеокамеру, сконструированную по принципу анатомического глаза человека. Разработка может стать большим прорывом, как в биоинженерии, так и в фототехнике. Руководитель группы профессор Джон Роджерс рассказал о том, что новый подход позволит устанавливать электронику в тех местах, где ранее это было не возможно.

Дальнейшее развитие проекта поможет открыть эру искусственного зрения. В настоящий момент оптическая система опирается на электронику, которая зафиксирована на жесткой поверхности - данный способ пригоден для цифровых фото- и видеокамер. Глаза же должны двигаться, просматривать и собирать информацию с широкого круга видимости и иметь сетчатку. Естественность требует гибких компонентов со свойствами деформации, ранее невозможными для инженерии. Задача разработчиков состоит в том, чтобы поместить светочувствительные сенсоры и датчики изображения в эластичный материал так, чтобы не нарушались электронные связи и не возникали искажения получаемой картинки. И в этом как раз команде Роджерса удалось достичь немалых успехов.

Для размещения электроники исследователи сначала разработали полусферическую резиновую мембрану, совпадающую по размерам с глазным яблоком. Растянув ее до состояния перепонки, ученые с помощью планарной технологии переместили набор датчиков, встроенных в кремниевые пластины, в центр «сферы». Когда оболочка примет свое первоначальное положение, искусственная сетчатка из фотоэлементов сожмется и сенсоры окажутся на дне вогнутой поверхности.

Ключевым моментом является то, что специально разработанные межкомпонентные соединения при расхождении с мембраной продолжают поддерживать контакт с датчиками. «Сетчатке» придают внешние связи и устанавливается собирательная линза. В результате получается первое в мире цифровое устройство, способное моделировать изображение аналогично человеческому глазу.


Разрешающая способность искусственного органа зрения составляет всего 256 пикселей, но, на сколько бы эта цифра не казалась малой, Роджерс утверждает, что она отнюдь не низка. По его словам, возможности разрешения ограничены в данном случае лабораторной оснащенностью исследователей. Сотрудники Северо-Западного Университета подтвердили, что можно создать и сенсор большего размера, но это требует серьезных технических доработок. Глаз человека, если сравнивать получаемое изображение с цифровыми устройствами, видит 100-мегапикселную картинку, что, естественно, на данном этапе развития технологии не достижимо.

Устройство базируется на естественной биологической форме, что также обязывает брать в расчет и движение собирательной линзы, играющей роль зрачка, и изменяющееся фокусирование взгляда.

 

Полусферическая матрица гораздо лучше подходит для искусственной сетчатки, нежели плоской поверхности. Возможности оболочки высококачественных кремневых устройств для крепления на сложных поверхностях и биологических тканях дает мощный стимул для разработок в сфере электроники и оптоэлектронных устройств.


Отвечая на вопрос, применим ли полученный результат к биомедицинским исследованиям, Роджерс сказал, что в существующей последовательности изготовления, полимерная основа используется только для плоскостно-сферического преобразования материи. Основой всей модели по-прежнему является стекло. Использование в качестве подложки полимерных соединений, безусловно, повысило бы биологическую совместимость, и искусственная сетчатка по своим свойствам могла бы функционировать как «живая». Это и будет лежать в концепции дальнейших разработок.

 

Главным по сложности шагом в достижении желаемого результата является соединение искусственной сетчатки с нервными окончаниями и мозговым центром.

 

А всего несколько лет назад скептики в один голос заявляли о том, что цифровые камеры никогда не смогут заменить человеку глаза из-за сложностей в построении устройств, выполняющих необходимые функции и при этом имеющих естественную конструкционную форму.




Обсудить материал (0)


Предыдущая статья

Разработан 3D-дисплей для мобильных телефонов
Следующая статья

Canon модернизирует систему питания DSLR-камер



Пушка DroneGun защитит от шпионажа беспилотников

Австралийская компания DroneShield выпустила специальное устройство для борьбы беспилотными аппаратами. По мере того, как дроны становились дешевле и доступнее, появилась новая проблема: шпионаж, нарушение личной жизни, кража промышленных секретов с помощью этих маленьких и юрких летательных аппаратов с мощными камерами. Существующие средства борьбы с беспилотниками не отличаются особой эффективностью и действуют на небольших дистанциях, а DroneGun позволяет нейтрализовать летательные аппараты на расстоянии до двух километров.

 

Читать далее...

Возможно, Qualcomm готовит внедрение нового поколения технологии быстрой подзарядки

С сети появились слухи о готовности к внедрению в новых чипах Qualcomm системы Quick Charge 4.0, следующего поколения технологий быстрой подзарядки. В настоящее время используется технология третьего поколения, которую можно встретить самых последних микропроцессорах Snapdragon. Третья версия Quick Charge на 38 процентов превосходит Quick Charge 2 и вдвое быстрее заряжает аккумулятор, чем компоненты первого поколения данной технологии. Как ожидается, в Quick Charge 4.0 мощность зарядки увеличится с 18 до 28 Вт, а также появятся режимы с напряжением 5 и 9 В, и силой тока от 4 до 5.6 А. 

 

Читать далее...

Новый материал сможет заменить кремний в чипах следующего поколения

Сотрудничество ученых Корнельского университета и Лаборатории Беркли привело к созданию нового материала, который может использоваться в микросхемах со значительно меньшим энергопотреблением по сравнению с современной кремниевой полупроводниковой технологией. Этот материал представляет собой многослойную структуру, в которой каждый слой — чередующиеся тончайшие пленки гексагонального оксида железа и лютеция это вещество может менять свою поляризацию под действием слабых электрических импульсов. С помощью пучковой эпитаксии, с интервалом в 10 слоев вводится монослой оксида железа. Такой материал может использоваться для хранения двоичных данных в качестве основы накопителей информации в микроэлектронике. 

 

Читать далее...

Китай решил защититься от зависимости от иностранных поставщиков 3D NAND

Все факторы развития и совершенствования технологий энергонезависимой памяти свидетельствуют о ее скором массовом применении и резком росте спроса. 3D NAND это многослойная флеш-память последнего поколения, запущенная в производство Samsung более двух лет назад. Главное преимущество данного типа по сравнению с обычными чипами NAND — значительно более высокая плотность размещения информации. Китайские власти и бизнес намерены устранить зависимость от южнокорейских и других иностранных производителей данного важного компонента. Для этого компания из поднебесной XMC Memory Fab ведет строительство собственного завода по выпуску самой передовой памяти, которой предстоит стать основой накопителей в будущем.

Читать далее...

SkinHaptics превратит поверхность рук в дисплей

Группа исследователей, работающих в лабораториях Университета Сассекса представила новую разработку, позволяющую упростить обратную связь между различными малогабаритными гаджетами или компьютером и человеком. Чтобы сделать отображение информации наиболее доступным, например в пути, и интерфейс гаджета более интерактивным, ученые решили использовать ультразвук для превращения в дисплей ладони человека.

Читать далее...

Новое сотрудничество Microsoft и Canonical позволит запускать Ubuntu в Windows

Как сообщает портал ZDNet со ссылкой на неназванные источники в ближайшее время компании Microsoft и Canonical могут объявить о новой программе сотрудничества, результатом которого станет нечто, казавшееся совершенно немыслимым еще несколько лет назад: возможность запуска Ubuntu в среде операционной системы Windows 10. Притом, это будет нечто большее, чем запуск эмулятора Bash.

Читать далее...

Polaris — новая технология отрисовки веб-станиц, ускоряющая работу браузера

Ученые из Гарвардского университета и Массачусетского института совместно разработали новую технологию рендеринга страниц веб-сайтов под названием Polaris. Эта разработка даст возможность сократить время загрузки веб-страниц более чем на треть. В настоящее время исследователи провели испытания технологии на двухстах самых популярных сайтах, крупных порталах, веб-ресурсах известных СМИ и других.

Читать далее...

Российские разработчики планируют выпустить принципиально новую версию видеокодека

Российская компания «Лэсиф» намерена, основываясь на разработках Всеволода Мокрушина до конца этого года завершить разработку нового алгоритма и технологии сжатия распаковки видео, который будет превосходить своими возможностями используемые в настоящее время видеокодеки. Для этого инвестиционная компания «Лидер» предоставила «Лэсиф» инвестиции в размере 32 миллиона. Основой разработки станет видеокодек SIF-1, разрабатываемый Всеволодом Мокрушиным с середины прошлого десятилетия и в итоге запатентованного в США в начале 2013 года.

Читать далее...



Приглашаем все магазины цифровой и портативной техники разместить у нас свои прайс-листы.
Вы можете зарегистрироваться прямо сейчас, ознакомившись с правилами участия и заполнив предложенную форму.

Вход для магазинов