哈佛设计出首个小巧偏振光相机

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【新唐人北京时间2019年07月09日讯】哈佛研究者设计出小巧的偏振光高敏度相机,将在机器视觉、自动行驶汽车、安检、大气化学、远距离感应、脸部识别等领域有广泛应用。

相机是人类发明的重要的成像工具。1935年美国第一部彩色电影《浮华世界》,向人们展示了一个“美丽、全新的世界”。

偏光镜,根据光线偏振原理制造的镜片,可以选择性过滤来自某个方向的光线,在自动驾驶车辆系统、飞机、卫星,研究大气化学等领域有广泛用途,还可用于侦查隐形物体、发现物体表面细小的凹槽、划痕等等。

就像早期的彩色相机体积较大一样,现在的偏振光相机需配备移动部件从多角度成像,使得设备笨重而且昂贵,极大地限制了其应用范围。

最新一份研究中,哈佛的研究者使用超颖表面(metasurface)原理可一次性成像偏光照片,设计出只有拇指大小的便携式偏光成像设备。

哈佛研究员Paul Chevalier说:“偏光是光线从物体表面反射后的变化特征,基于这种变化,偏光性能帮助我们构建三维物体,估计物体的厚度、质地和形状,还能分辨人造和天然的物体,即便它们形状和颜色都相同。”

这种设备只有约2厘米长,不比智能手机上的相机复杂。加上附加镜头和保护罩,整体设备如小型午餐盒大小。

研究者拿设备测试,能拍出注塑成型的塑料物体形状上的瑕疵;在户外拍下车辆挡风玻璃产生的偏光;还实验了自拍照,展示人脸在偏光相机下的三维效果。

这份研究的主要作者、哈佛卡帕索实验室(Capasso Lab)的Noah Rubin说:“这种技术可以集成到现有的成像系统中,如手机或汽车上的摄像头,实现前所未有的成像效果。”

这份研究近期发表在《科学》(Science)期刊上。

──转自《大纪元》(记者张妮编译)

(责任编辑:叶萍)

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