このカメラレンズは塩粒サイズで、高解像度のカラー画像を撮影できます

小型カメラのレンズはスマートフォンだけでなく、医師や医療従事者がさまざまな処置を行う医療機器にも使用されています。最大の例は、医師が患者の体内に小型カメラを挿入して内臓の画像を撮影する内視鏡検査プロセスです。そこで、このような医療処置用のより高度なデバイスを設計するために、研究者チームは塩粒ほどの小さな「神経ナノ光学」カメラを開発しました。

プリンストン大学とワシントン大学の研究者らは 、Nature Communications 誌に掲載された最近の 論文 で、マイクロサイズのカメラセンサーについて詳しく説明しています。紙面で。研究者らは、このカメラは侵襲的医療処置に使用される医療機器を開発するように設計されていると示唆しています。新しいニューラル ナノオプティクス カメラの利点 は、既存の超小型カメラで撮影した画像よりもはるかに鮮明な画像を撮影できること です。

研究者らによると、新しいカメラは小型のフォームファクターにもかかわらず、100万倍近く大きいセンサーで撮影した画像と同様のフルカラーの鮮明な画像を撮影できるという。既存のハイエンド小型カメラで撮影した画像と Neural Nano-Optics カメラで撮影した画像を示した比較画像 (下に添付) をご覧ください。

「これらの小さなナノ構造を設計して構成して、希望どおりに動作させるのは困難でした。広い視野の RGB 画像をキャプチャするというこの特定のタスクでは、数百万のナノ構造を後処理アルゴリズムと共同設計する方法がこれまで不明でした」と プリンストン大学のイーサン・ツェン博士は述べています。学生と研究の共同リーダーが 公式プレスリリース で述べた。

塩粒サイズのカメラ レンズの仕組みとしては、形状の異なる 2 つの円筒形の支柱があります。研究者らは 、「光波面全体を正しく形成する」 ためにポストを異なる設計にする必要があったと述べている。これらの各ポストは光アンテナとして機能し、入ってくる光を捕捉します。

捕捉された光は、2 つのポスト間の相互作用を組み合わせる機械学習アルゴリズムに供給されます。これにより、カメラは鮮明で鮮明なカラー画像を生成できます。

研究者らは、複数の神経ナノ光学カメラを広い表面に設置してカメラアレイを作成し、内臓の高品質画像を撮影して医師が患者をより適切に診断できるようにすることができると示唆している。光学設計は新しいものではありませんが、米国陸軍研究所の元上級研究員兼主任研究員であるジョセフ・メイト氏によると、フロントエンドで表面光学技術を使用し、バックエンドでニューラル処理を使用する初のカメラシステムです。 。