Las estructuras únicas de los sistemas de visión biológica en la naturaleza inspiraron a los científicos a diseñar sistemas de imágenes ultracompactos. Un grupo de investigación dirigido por el profesor Ki-Hun Jeong ha creado una cámara ultracompacta que captura imágenes de alto contraste y alta resolución. Totalmente empaquetado con micro-Elementos ópticos como micro lentes invertidos, conjuntos de agujeros de múltiples capas y espaciadores en el sensor de imagen, la cámara cuenta con una longitud total de pista de 740 μm y un campo de visión de 73 °.
Inspirado por las estructuras oculares de la especie de avispa de papel Xenos peckii, el equipo de investigación suprimió por completo el ruido óptico entre las micro lentes mientras reducía el grosor de la cámara. La cámara ha demostrado con éxito imágenes de matriz clara de alto contraste adquiridas de micro lentes pequeñasPara mejorar la calidad de imagen de la imagen capturada, el equipo combinó las imágenes agrupadas en una imagen a través de imágenes de súper resolución.
El ojo compuesto de un insecto tiene características visuales superiores, como un amplio ángulo de visión, alta sensibilidad al movimiento y una gran profundidad de campo, manteniendo un pequeño volumen de estructura visual con una pequeña distancia focal. Entre ellos, los ojos de Xenos peckiiy un endoparásito que se encuentra en avispas de papel tiene cientos de fotorreceptores en una sola lente a diferencia de los ojos compuestos convencionales. En particular, las estructuras oculares de un Xenos peckii adulto exhiben cientos de fotorreceptores en un ojal individual y ofrecen inspiración de ingeniería para cámaras ultrafinas o aplicaciones de imágenes porquetienen mayor agudeza visual que otros ojos compuestos.
Por ejemplo, las cámaras inspiradas en los ojos de Xenos peckii proporcionan una resolución espacial 50 veces mayor que las basadas en ojos de artrópodos. Además, la resolución de imagen efectiva del ojo de Xenos peckii puede mejorarse aún más si se superponen las imágenes entre los ojales vecinos.Estructura única que ofrece una mayor resolución visual que otros ojos de insecto.
El equipo logró imágenes de alto contraste y súper resolución a través de un novedoso diseño de elementos microópticos que comprenden conjuntos de apertura multicapa y conjuntos de micro lentes invertidos directamente apilados sobre un sensor de imagen. Este componente óptico se integró con un óxido metálico complementariosensor de imagen de semiconductores.
Esta es la primera demostración de imágenes de súper resolución que adquiere una única imagen integrada con alto contraste y alto poder de resolución reconstruido a partir de imágenes de matriz de alto contraste. Se espera que esta cámara ultrafina de matriz se pueda aplicar para dispositivos móviles en desarrollo avanzado, avanzadovehículos de vigilancia y endoscopios.
El profesor Jeong dijo: "Esta investigación ha llevado a avances tecnológicos en tecnología de imágenes. Continuaremos esforzándonos por lograr impactos significativos en proyectos de investigación multidisciplinarios en los campos de la microtecnología y la nanotecnología, buscando la inspiración de las estructuras fotónicas naturales".
Este trabajo fue presentado en Ciencia ligera y aplicaciones el mes pasado y recibió el apoyo de la Fundación Nacional de Investigación NRF y del Ministerio de Salud y Bienestar MOHW de Corea.
Fuente de la historia :
Materiales proporcionado por El Instituto Avanzado de Ciencia y Tecnología de Corea KAIST . Nota: El contenido puede ser editado por estilo y longitud.
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