Inovação

Uma câmera flexível: uma abordagem radicalmente diferente para imagens

Uma câmera flexível: uma abordagem radicalmente diferente para imagens

Uma equipe da Universidade de Columbia liderada por Shree K. Nayar desenvolveu uma câmera flexível que pode ser envolvida em objetos e capturar imagens que uma câmera convencional não pode.

A equipe de Columbia, incluindo o engenheiro de pesquisa Daniel Sims e o pesquisador de pós-doutorado Yonghao Yue, projetou e desenvolveu uma câmera flexível que adapta sua visão óptica quando a câmera é deformada, evitando que a imagem fique distorcida. A adaptação óptica permite que a câmera produza imagens de alta qualidade em um amplo ângulo de foco.

Conceito de câmera [Image Source:Columbia Engineering]

"As câmeras hoje capturam o mundo basicamente de um único ponto no espaço",

explica Nayar.

“Embora a indústria de câmeras tenha feito um progresso notável em reduzir a câmera a um dispositivo minúsculo com qualidade de imagem cada vez maior, estamos explorando uma abordagem radicalmente diferente para a imagem. Acreditamos que existam inúmeras aplicações para câmeras de grande formato, mas muito finas e altamente flexíveis. ”

A câmera pode ver ações com todos os tipos de uso, desde câmeras de segurança, sistemas de navegação automotiva ou até mesmo roupas de pessoas, que irão capturar imagens amplas e contínuas com incríveis campos de visão.

Uma ideia anterior sobre como fazer uma câmera flexível incluía a integração de lentes de câmera estriadas com distâncias focais fixas a um silicone ou outro substrato flexível. No entanto, um sistema como esse causaria lacunas entre os campos de visão entre as câmeras, resultando em imagens capturadas com informações ausentes, tornando-se distorcidas ou aparecendo com "alias".

A equipe de engenharia da Columbia combateu esse problema projetando uma câmera que usa uma matriz de lente adaptativa construída com materiais elásticos, permitindo que cada comprimento focal individual varie sua abertura com a curvatura local de uma forma que quase elimine o aliasing nas imagens capturadas.

A equipe desenvolveu suas lentes adaptativas projetando uma abertura ajustável que pode alterar o campo de visão. A equipe fabricou com sucesso seu protótipo de silício e provou sua capacidade de produzir uma imagem de alta resolução mesmo com a deformação do dispositivo. A pesquisa foi financiada pelo Office of Naval Research e conduzida no Laboratório de Visão Computacional de Nayar.

“O conjunto de lentes adaptáveis ​​que desenvolvemos é um passo importante para viabilizar o conceito de câmeras de folha flexível”, diz Nayar. “A próxima etapa será desenvolver conjuntos de detectores de grande formato para combinar com o conjunto de lentes deformáveis. O amálgama das duas tecnologias estabelecerá a base para uma nova classe de câmeras que expandem a gama de aplicações que se beneficiam da imagem.

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Nayar e seus parceiros desenvolveram uma técnica incrível para mudar a base das câmeras convencionais e revolucionar as câmeras adaptativas para criar algumas fotos estelares. A tecnologia continua impressionante, no entanto, o processo ainda exige algumas melhorias para aumentar a resolução e criar um dispositivo mais fino que pode se formar perfeitamente a qualquer objeto em que for colocado.

Escrito por Maverick Baker


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