Una nueva tecnología de cámara desarrollada por científicos de la Universidad Tecnológica de Nanyang, Singapur NTU Singapur puede tomar imágenes nítidas en color sin usar lentes ni filtros de color.
Utilizando solo una pieza de vidrio esmerilado y un sensor monocromático, los científicos crearon imágenes multicolores mediante 'ingeniería inversa' de la luz que se dispersa por la superficie mate translúcida del vidrio esmerilado, obteniendo así la imagen original que se proyectó enlo.
Dado que el vidrio esmerilado dispersa diferentes longitudes de onda de luz, los científicos de la NTU crearon un algoritmo para reconstruir la imagen. Para ello, crearon una biblioteca de 'patrones de moteado' vinculados a cada longitud de onda de la luz, incluidos los de infrarrojos.y espectros ultravioleta que no son visibles a simple vista.
En una cámara convencional, las ópticas hechas de lentes de vidrio o plástico capturan la luz y la guían hacia los filtros de color y el sensor de la cámara para obtener imágenes de color nítidas. Estas lentes suelen ser de tamaño voluminoso y caras debido a la precisión de fabricación que se requiere.
Al eliminar la necesidad de lentes y filtros de color y reemplazarlos con vidrio esmerilado, esta innovación podría potencialmente aplicarse a cámaras compactas y teléfonos inteligentes para hacerlos más delgados.
El profesor asistente Steve Cuong Dang de la Escuela de Ingeniería Eléctrica y Electrónica de la NTU que dirigió la investigación, dijo que su nueva técnica de imágenes podría ayudar a mejorar las aplicaciones de imágenes en aplicaciones biomédicas y científicas, así como a abrir nuevas puertas para otras industrias.
"Nuestra tecnología también puede reconstruir imágenes en otras longitudes de onda múltiples invisibles a simple vista, como infrarrojos y ultravioleta, que se utilizan en imágenes para medicina, vigilancia y astrofísica. También puede reconstruir imágenes tomadas a escala microscópica", explicóProf Dang.
"Nuestra técnica de imágenes multiespectrales utiliza una cámara monocromática blanco y negro junto con una simple pieza de vidrio esmerilado, lo que la hace muy rentable en comparación con las cámaras multiespectrales existentes en el mercado.
"La característica única de nuestra cámara es que puede capturar cualquier rango de espectro de luz, a diferencia de las cámaras existentes en el mercado que están prefijadas. También se ve menos afectada por problemas de alineación óptica como las cámaras convencionales, porque no hay movimientopartes y sin óptica de enfoque. "
Un proyecto de investigación interdisciplinario
El profesor Yoon Soon Fatt, presidente de la Escuela de Ingeniería Eléctrica y Electrónica de la NTU, dijo que la innovación fue el resultado de una investigación interdisciplinaria que involucra tanto la física como la ingeniería fotónica.
"La forma en que la luz interactúa con los objetos cambia con diferentes longitudes de onda, por lo que nuestros científicos tuvieron que pensar fuera de la caja para diseñar una cámara que no se limitara a los espectros típicos de rojo, verde y azul. Esta investigación es un ejemplo de lo avanzadoLa investigación fotónica puede conducir a posibles mejoras en las tecnologías de diagnóstico, detección y vigilancia ", dijo el profesor Yoon.
Este proyecto interdisciplinario llevó al profesor Dang y a sus investigadores, el Dr. Sujit Kumar Sahoo y al Dr. Tang Dongliang, durante un año de investigación y desarrollo.
"Hay otras áreas potenciales de aplicación donde nuestra técnica podría ser útil. Por ejemplo, podría usarse para la seguridad alimentaria, donde uno puede tomar una foto de frutas o carnes en espectros particulares para buscar manchas que estén asociadas con productos químicoso actividad bacteriana que conduce al deterioro ", dijo el Dr. Sahoo, quien es el primer autor del artículo.
El equipo de investigación utilizó su técnica para distinguir entre dos jugos de manzana diferentes que se ven idénticos a simple vista, pero tienen diferentes espectros de color que indican su diferencia en ingredientes o frescura, por ejemplo.
También podría usarse para análisis forense, ya que la cámara podría sintonizarse para capturar un amplio espectro, incluidos el infrarrojo cercano y el ultravioleta, para revelar pistas o pruebas invisibles en circunstancias normales.
Con solo una imagen instantánea y un algoritmo computacional, esta técnica de imágenes multiespectrales combina las fortalezas de la tecnología de visión y la espectroscopia para realizar análisis múltiples a velocidades muy altas.
La división empresarial y de innovación de NTU, NTUitive, ha presentado una patente para esta nueva tecnología, y el equipo de investigación involucrará a socios de la industria para ver cómo pueden adaptar su tecnología para aplicaciones del mundo real.
Con el apoyo de NTUitive y LUX Photonics Consortium, el equipo recibió un gran interés de los actores de la industria y los posibles adoptantes para desarrollar aún más esta tecnología en los campos de corrección de la visión y detección química. Esta innovación apareció en la portada de la revista científica Optica enOctubre de 2017.
Fuente de la historia :
Materiales proporcionado por Universidad Tecnológica de Nanyang . Nota: el contenido se puede editar por estilo y longitud.
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