Die Augen der Ameisen inspirieren neue Generation von Videoüberwachungskameras

Ein Gummi-Array mit Mikrolinsen und ein Netzwerk von Silizium-Photodetektoren mit Dioden auf einer Folie, Sie ermöglichen es, die Eigenschaften der Augen einiger Insekten nachzubilden, die mit Ommatidien oder sensorischen Einheiten ausgestattet sind.

Ein amerikanisches und asiatisches Team, geleitet von der University of Illinois (USA) von Young Min Song Forschern, Yizhu Xie und John A. Rogers, Er hat eine halbkugelförmige Kammer entwickelt, die aus einem flexiblen System von Mikrolinsen besteht, die die Augen von Insekten wie Ameisen nachahmen.

Die Schlussfolgerungen dieser Arbeit finden Sie in der Mai-Ausgabe der Fachzeitschrift Nature unter dem Titel Digitalkameras mit Designs, die vom Arthropodenauge inspiriert sind.

das 180 Bildelemente, die Bilder mit dieser Kamera aufnehmen, Ähnelt den zusammengesetzten Augeneinheiten von Insekten, Sie bieten ein Sichtfeld von 160°, wie sie in der Fachzeitschrift Nature betonen. Dieses Schema ähnelt dem, das die Ommatidien oder sensorischen Einheiten der Augen darstellen, die aus einigen Insekten bestehen, Speziell die der Feuerameise (Solenopsis fugax) und der Borkenkäfer (Hylastes nigrinus).

Jede dieser Ommatidien enthält eine Linse und einen Zapfen, die Licht zu einem lichtempfindlichen Organ leiten. Alle Ommatidien sind gruppiert, um das halbkugelförmige Auge zu bilden, wobei jeder in eine etwas andere Richtung zeigt. Diese Struktur ermöglicht es, Bilder sowohl im Zentrum als auch in der Peripherie aufzunehmen, Fokussierung auf die Bereiche, in denen das Insekt (oder die Kamera) Wollen. Es ermöglicht auch eine große Schärfentiefe mit Objekten im Fokus sowohl in der Nähe als auch in der Ferne.

Die kurze Brennweite jeder Mikrolinse und die zur Erstellung der Bilder entwickelte Technik sorgen für eine Tiefenwahrnehmung, die es ermöglicht, mehrere Objekte gleichzeitig zu beobachten, auch wenn sie sich in unterschiedlichen Entfernungen befinden.

In Bezug auf das Lichtverhalten, Das Projekt war auch in Bezug auf die Anpassung an unterschiedliche Lichtintensitäten dank des Einsatzes von Algorithmen und Verfahren in der Datenerfassung erfolgreich.

“Die größte Herausforderung bei der Nachahmung der Struktur eines Insektenauges in einer Kamera besteht darin, dass die Elektronik in der Regel flach und starr ist. In der Biologie, Alles ist kurvig”, John A. Rogers, Einer der Forscher im Team.

Das System besteht aus einem Gummi-Array mit Mikrolinsen und einem Netzwerk von Silizium-Photodetektoren mit Dioden auf einer Folie. Die Baugruppe kann wie ein Ballon aufgeblasen werden, um die halbkugelförmige Form anzunehmen und sie am Rest der Kammer zu befestigen.

Diese Erfahrung könnte zu einer Revolution bei Anwendungen wie audiovisuellen Systemen in der Medizin oder fortschrittlicher Videoüberwachung führen.

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