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3D打印微米级相机,让无人机“视力”媲美鹰眼

DeepTech深科技2018-05-12 14:30:57



打造这款微小相机,仅需一次3D打印。

 

日渐壮大的产品线是时下3D打印行业最好的标志:其产品涵盖了从人体器官到超级跑车等诸多“大件”。但是,最近于《科学进展》杂志上发表的一项研究表明,科学家将目光投向了另一个方向——“小”。


德国研究人员利用3D打印技术,在一枚芯片上打印了许多不同的镜头,这些镜头的尺寸还赶不上人类头发的直径。研究人员认为,这样的微型摄像机将可以完美地应用于微型及小型无人机上。



这篇研究的作者,同时也是德国斯图加特大学的应用物理学家阿罗伊斯·赫尔科默(Alois Herkommer)说:“我们开发出的这个系统,是目前世界上唯一一个可以实现在如此微小的图像传感器上进行观察的系统。而利用3D打印技术实现这一目标的优势在于,每一个镜头都是不同的。因此,你可以一次性完成许多不同的任务。”


这款相机所具有的独特多镜头设计,使其视觉系统可以与那些掠食鸟类相媲美。因而研究人员也将其戏称为“鹰眼”相机。这款相机的镜头,具有极高的分辨率并能够获取远处的细节图像,而其他周边的镜头则能提供优异的广角视野(其分辨率略小于前者)。


这一设计的结果是:由这一相机所获取的图像拥有模糊的边缘,其效果类似于Instagram魅力拍摄的特效。这一独到的设计拥有众多的优点,比如, PBS Newshour曾提到:“(这一设计)会降低计算机性能需求。”另一方面,它能够快速而准确的采集视野中心的物体,完美契合了监视无人机以及现代医疗器械的功能。


相机的集群还具有另一优异性能:这些小型“机器人(相机)”在保证其自我安全的同时,还能够将绝大部分的“精力”用于处理手头的任务上—— 如同老鹰必须24小时对周围的威胁保持警惕,同时其大脑还需要高度关注其潜在的掠食目标。除此此外,这一相机的所拥有的微小尺寸则是另一项不可多得的优点。


赫尔科默说,目前他们开发的这款相机仍处于原型阶段,距离商业化应用阶段还有很长的路要走。就目前的3D打印机而言,在微米尺度上进行高精度的加工,常常需要耗时数个小时之久。


赫尔科默还提到,“目前,人们正朝着高速、并行3D打印的目标而努力。因此,我们认为这将成为这个行业的趋势”。


“3D 相机”研究团队的下一步计划,是进一步减小相机的尺寸。赫尔科默说道,“目前,我们使用的是商业图像传感器,其周围还附带了其他电子元器件与电路。但是从本质上来看,这项技术已经能够用于仅由镜头、传感器与电池组成的超微型系统,这类系统的尺寸将仅为1毫米见方。因此,你可以将这一系统用于负责安保监视的无人机,或者是工厂中的机械臂上。”


编辑:胡仲略



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