科学首页 > 科学动态 > 新闻列表 > 正文

贝尔实验室研制新型相机 无镜头或能"物美价廉"

http://www.kexue.com 2013-06-06 13:57:33 新浪科技  发表评论

  北京时间6月6日消息,据物理学家组织网站报道,位于美国新泽西州贝尔实验室的一个小型研究组近日制造了一架不用镜头的相机。相反,根据他们提交的论文显示,他们在这台相机上安装了一个液晶显示组件,一个光电感应器以及一台计算机来确保始终捕获准确对焦的图像。

  传统相机使用的原理都是一样的,那就是外界的光线射入镜头,通过镜片聚焦成像。这一原理的核心内涵是尽可能让更多的光线入射以便得到质量最佳的图像。而在这项研究中,贝尔实验室基本上是反其道而行之,简单来说,他们利用了一项被称作“压缩感知”的新技术。

  这台他们研制的新相机仅有三个主要的组件:一个液晶显示组件用于让光线通过,一台RGB光电感受器,以及一台计算机,用于控制LCD组件并处理从感受器接收到的信号数据。为了得到图像,LCD组件被置于拍摄对象和信号像素感受器之间。控制计算机向LCD组件发送信号,从而让LCD显示器上的一部分像素允许光线透过——这个显示器上每一个允许光线透过的像素点就充当了相机光圈的角色。置于究竟LCD显示屏上哪些像素点被选中允许光线透过是由一个随机数生成器随机得到的结果。这样做的结果是在LCD显示屏上得到一组随机的斑点模式。随后光电感受器捕捉透过LCD显示屏的光线并将信号传送至计算机。而要想获得一幅完整图像,这样的随机成像模式将会重复多次,按照相同的流程对这些信号分别进行处理并叠加之后便得到了一幅完整的影像——并且重复随机成像的次数越多,最后获得的单帧影像的分辨率也就越高。

  这一原理之所以能够成立,是因为成像的机制便是通过对照射在目标身上角度稍稍存在差异的光线进行测量得到的。因此透过无数不同光圈下对同一目标进行的反复成像,将可以最终获得一帧完整的影像。这种相机的一大优势是它的成本极低——贝尔实验室的这台验证机完全是研制小组从备件箱里找到的一些废弃不用的组件拼装而成的;另外,只要在其中安装更多感受器就可以同时进行多次成像,从而提升成像速度和质量,甚至如果你使用三台感受器还可以直接获得目标的三维立体图像。但是当然它也有缺点,那就是相比传统相机,这种相机拍摄一张照片所花费的时间要长的多,并且它还只能拍摄静止不动的物体。(晨风)

  相关阅读

  中国研制超高灵敏度感光元件 有助相机弱光拍摄

  图说劳动牌相机 产于59年记载新中国早期生产力

  高速相机揭晓宠物饮水之谜 猫比狗更加合理高效

网友评论以下评论只代表网友个人观点,不代表科学网观点 已有条评论