Ученые разработали первичный компактный сенсор глубины

Принцип работы первичного сенсора глубины сравнивают с восприятием окружающей среды пауков-скакунчиков. Устройство использует металинзы для получения изображения, которые по своему размеру гораздо меньше линз камер в смартфонах. Такое устройство было изучено на испытательных машинах и носит пока еще первичный характер. В будущем при более совершенных разработках предполагается использовать такой сенсор на микророботах в области нанотехнологий.

Сенсорное устройство работает определённым образом. Если вспомнить, каков принцип работы зрительного аппарата человека, то на ум приходит двумерность органа, который чувствует свет сетчаткой. Трехмерное изображение глаз получается благодаря тому, что работает одновременно два зрительного аппарата, от чего мы получаем возможность не только анализировать присутствующие на изображение объекты, но и воспринимать дальность их расположения. Однако анализ полученного изображения человеческим мозгом довольно сложен и не может быть сравним с этим же процессом у животных с более примитивной нервной системой. Тем не менее, благодаря специальному строению глаз пауки-скакунчики семейства Salticidae могут также хорошо оценивать глубину изображения. Только дальнейшая обработка полученной информации опирается не на работу мозга, а на специальное строение их зрительного аппарата. Благодаря этому происходит автоматическое решение нужной задачи, а именно: определение расстояний до объектов, степень размытости изображения, фокусировка на определенных объектах.

Ориентируясь на зрительную систему пауков, ученые разработали аппарат, использующий микроструктурированные поверхности, взаимодействующие с различного рода излучениями. Металинзы позволили отказаться от подвижных деталей и уменьшить размер оптической системы, причём значительно. Их диаметр составляет всего 3 мм, и проходящий через них свет разделяется на два пучка, которые в последующем проецируют полученное изображение на фотодетектор. Каждый пучок света определяет изображение своей степени размытости и фокусировкой на определенном объекте (если их в кадре несколько). К сожалению, у такой оптической системы всё ещё есть определенные недостатки, в частности чувствительность к освещению, а также ограниченный спектральный диапазон и поле зрения. В будущем ученые планируют заменить металинзы более сложными структурами, чтобы приспособить их для создания нанороботов, например, в медицинских целях, то есть в проглатываемых устройствах.

---

Бренды по теме

A&D