Портативная камера, которая видит поляризованный свет

11.07.2019

Ученые из Гарвардской школы инженерных и прикладных наук им. Джона А. Полсона (SEAS) разработали очень компактную портативную камеру, способную отображать поляризацию объекта в одном снимке, сообщается на сайте SEAS. Миниатюрная камера найдет полезное применение дистанционном зондировании, в исследовании химии атмосферы, в машинном зрении. Также ее можно установить в самоуправляемых автомобилях.

Поляризация - свойство света, при котором колебания электромагнитного поля световой волны распространяются только в одном направлении. Для иллюстрации этого свойства можно представить веревку, продетую в узкую вертикальную щель в заборе. Если начать колебать веревку с одной стороны, с другой стороны она сможет пропускать только вертикальные колебания, а, например, горизонтальные, не пропустит вовсе. Поляризованный свет невидим человеческому глазу (а вот некоторые виды креветок и насекомых его видят), но он предоставляет много информации об объектах, с которыми взаимодействует. Поляризация может помочь в трехмерной реконструкции объекта, оценить его глубину, текстуру и форму, а также отличить искусственные объекты от естественных, даже если они имеют одинаковую форму и цвет, отметил Пол Шевалье (Paul Chevalier), сотрудник SEAS и один из авторов исследования.

У чувствительных к поляризации камер, которые используют сегодня, есть большой минус: они очень громоздки. Кроме того, они часто полагаются на движущиеся части и являются дорогостоящими, что серьезно ограничивает область их потенциального применения.

Новая камера, напротив, совсем небольшая: в длину всего около двух сантиметров, и устроена не сложнее, чем камера на смартфоне. Исследователи разработали метаповерхность, которая использует массив наночастиц, расположенных на субволновом расстоянии для направления света на основе его поляризации. Затем свет формирует четыре изображения, каждое из которых показывает свой аспект поляризации. Объединяя их, мы получаем полный снимок поляризации в каждом пикселе.

Эту технологию в будущем можно интегрировать в мобильный телефон или в камеру автомобиля, что позволит широко использовать поляризационные изображения и новые приложения.

<< Назад: Электромобиль Mini Electric 11.07.2019

>> Вперед: Кишечные бактерии повышают выносливость 10.07.2019

Последние новости науки и техники, новинки электроники:

Звуки капель ускоряют прорастание на 30% 20.05.2026

Растения обладают удивительной чувствительностью к окружающему миру, и новые исследования показывают, что они способны воспринимать даже звуки. Ученые обнаружили, что семена риса ускоряют свое прорастание, реагируя на шум дождя. Этот механизм помогает растениям лучше приспосабливаться к изменяющимся условиям окружающей среды и может играть важную роль в их выживании. В ходе экспериментов исследователи записывали звуки дождя разной интенсивности. Оказалось, что падение капель создает значительное звуковое давление - сравнимое с тем, которое фиксируют на небольшом расстоянии от двигателей реактивных самолетов. Хотя такие звуки находятся за пределами человеческого слуха и плохо передаются из воды в воздух, они вполне способны влиять на семена, находящиеся под тонким слоем воды или почвы. Ученые провели серию опытов с посевным рисом, который традиционно высевают в увлажненную почву или под слой воды. Семена помещали в лужи глубиной 2,5-3 сантиметра и воспроизводили звуки дождя. Небол ...>>

Volkswagen ID. Polo GTI 20.05.2026

Volkswagen продолжает развивать легендарную линейку GTI, перенося ее дух в эпоху электромобилей. Компания официально представила ID. Polo GTI - первый полностью электрический "горячий" хэтчбек, который сочетает в себе современные технологии и фирменный драйверский характер моделей GTI, история которых началась еще в 1976 году с первого Golf GTI. Премьера новинки прошла во время знаменитой 24-часовой гонки на Нюрбургринге. Электромотор на передней оси развивает 222 л.с. (166 кВт) и выдает 290 Нм крутящего момента. Разгон с 0 до 100 км/ч занимает 6,8 секунды. Хотя динамика не претендует на звание рекордной в классе, Volkswagen сделал акцент на точной управляемости и узнаваемом "GTI-настроении". Для этого автомобиль оснастили блокировкой переднего дифференциала, адаптивной спортивной подвеской DCC и прогрессивным рулевым управлением. ID. Polo GTI использует ту же батарею емкостью 52 кВтч с химией NMC, что и обычная версия модели. Запас хода по циклу WLTP достигает 424 км. Поддержива ...>>

Коты охотнее разговаривают с мужчинами 19.05.2026

Домашние кошки всегда считались довольно сдержанными и избирательными в проявлении эмоций. Однако новое исследование показало, что наши пушистые питомцы гораздо активнее используют голос при общении с мужчинами, чем с женщинами. Это открытие помогает глубже понять особенности кошачьего поведения и природу их отношений с человеком. Ученые из Университета Анкары проанализировали реакцию 31 домашнего кота. Владельцы записывали на видео поведение животных в первые минуты после возвращения домой, стараясь вести себя максимально естественно. Результаты оказались весьма примечательными: в среднем за первые 100 секунд после прихода мужчины коты издавали 4,3 различных вокализации - мяуканье, мурлыканье или характерные "чириканья". При появлении женщины этот показатель составил всего 1,8. Исследователи изучили 22 разных типа поведения кошек, включая трение о ноги, зевки и реакцию на еду. Единственным значимым различием между мужчинами и женщинами оказалась именно частота вокализаций. Возра ...>>

Умная сушилка Xiaomi Mijia Smart Clothes Drying Machine 3 19.05.2026

Компания Xiaomi представила новую модель Mijia Smart Clothes Drying Machine 3 - инновационный многофункциональный комплекс, который кардинально меняет представление о сушке одежды и организации балконного пространства. Главное преимущество новинки заключается в гибкой системе организации. Устройство оснащено четырьмя независимыми зонами, благодаря чему одновременно можно сушить совершенно разные типы вещей - от легкого белья и носков до объемных одеял и верхней одежды. Для этого предусмотрено 38 открытых крючков, 32 вращающихся зажима, 20 выдвижных стержней и две специальные сетки, что позволяет оптимально использовать каждый сантиметр пространства. Еще одна яркая особенность - встроенное интеллектуальное освещение. 42-дюймовый световой модуль мощностью 36 Вт и световым потоком 3000 люмен способен полностью заменить потолочную люстру на балконе. Пользователи могут регулировать цветовую температуру в диапазоне от 3000 до 5700 K, создавая комфортную атмосферу для разных сценариев - ...>>

Сильнее всего мы злимся на самых близких 18.05.2026

Многие замечали одну и ту же странную закономерность: на работе или в общении с посторонними людьми мы способны сдерживать раздражение даже в сложных ситуациях, а дома можем вспыхнуть из-за сущей мелочи. Этот парадокс хорошо известен психологам и имеет глубокие нейробиологические причины. Оказывается, дело не в "плохом характере", а в особенностях работы нашего мозга и нервной системы. Когда мы находимся среди малознакомых людей, префронтальная кора головного мозга активно контролирует эмоции. Она выступает в роли внутреннего цензора, подавляя агрессию и помогая выбирать социально приемлемые реакции. Дома же мозг воспринимает окружение как максимально безопасное и предсказуемое, поэтому уровень контроля заметно снижается. В результате накопленные эмоции выходят наружу гораздо ярче и сильнее. Кроме того, мозг формирует особый "эмоциональный архив" именно на близких людей. Даже незначительные обиды и раздражения, которые мы переживаем годами, откладываются в памяти. При новом конфл ...>>

Случайная новость из Архива Компьютер размером в 1 кубический мм 07.04.2015 Кафедра вычислительной техники Мичиганского университета объявила о готовности к производству самого маленького в мире компьютера - Michigan Micro Mote (M^3), размером всего один кубический миллиметр. В настоящее время разработчики ведут переговоры с компаниями, проявляющими интерес к устройству. Несмотря на свой размер, M^3 способен делать снимки, измерять температуру и давление и записывать эти данные в свою память. Программирование компьютера осуществляется посредством световых импульсов, которые может передавать расположенная рядом с чипом лампа. M^3 состоит из нескольких слоев. Каждый последующий верхний слой меньше предыдущего, поэтому компьютер выглядит как лестница. Нижний слой - это фотоэлемент, преобразующий свет в электрический ток для зарядки батареи. Затем идет слой батареи, далее - слой с микропроцессором и памятью, затем - слой радиомодуля. Сверху дополнительно может быть помещена линза с фотоматрицей в виде цилиндра (она есть на втором изображении). Компьютер M^3 полностью автономный. Он способен собирать и записывать данные, извлекая энергию из света. По словам разработчиков, создать миниатюрный компьютер они смогли после выхода процессора Phoenix размером 915 x 915 мкм, потребляющего 500 пВт (5*10-10 Вт, примерно столько же энергии потребляют 500 человеческих клеток). Получив процессор, инженеры разработали фотоэлемент размером один квадратный миллиметр, с выходной мощностью 2 нВт (2*10-9 Вт). Этого оказалось достаточно для зарядки встроенной батареи и для автономной работы системы в условиях обычного освещения, если батарея разряжена. Разработчики полагают, что Michigan Micro Mote может найти применение в медицине. Компьютер можно использовать для обследований, измерения внутричерепного и внутриглазного давления при травмах и различных заболеваниях. Использование M^3 позволило бы сделать эти процедуры менее болезненными и более безопасными с точки зрения случайного занесения инфекции. Другая область применения компьютера - промышленность и инфраструктура. Инженеры считают, что устройство можно использовать для исследований месторождений полезных ископаемых или для мониторинга состояния дорог, помещая компьютеры в дорожное полотно. Встроенный беспроводной модуль позволяет компьютеру передавать информацию на расстоянии до семи метров. Сейчас инженеры работают над тем, чтобы увеличить радиус действия модуля до 20 метров, а также над способностью компьютеров передавать информацию через друг друга по цепочке. О компьютере M^3, демонстрация процесса программирования На разработку Michigan Micro Mote ушло более 10 лет. В проекте приняли участие как сотрудники кафедры, так и студенты. В их планах есть создание компьютера с еще меньшими размерами.

Смотрите полный Архив новостей науки и техники, новинок электроники

www.diagram.com.ua
2000-2026