緊湊型相機使用25個顏色通道用於高速高-Clay Hyperferal Video

傳統的數碼相機將圖像分為三個通道 – 紅色，綠色和藍色 – 消除了人眼的感知顏色。但是，沿波長的連續光譜僅是三個單獨的點。特殊的“光譜”攝像機在整個光譜中依次捕獲數十個甚至數百個單元。

但是，此過程很慢，這意味著Hyperferry Chambers只能拍攝框架速率非常低的固定圖像或視頻，或每秒框架（FPS）。但是，如果具有高FPS的攝像機可以同時捕獲數十個波浪，從而揭示了肉眼看不見的細節怎麼辦？

現在，猶他大學約翰和馬西亞學院的研究人員已經開發了一種新的方式來拍攝高清晰度的照片，該圖片編碼了圖像中的光譜數據，就像傳統攝像機編碼顏色一樣。它們的專門過濾器不是將光線分為三個顏色通道的過濾器將其除以25。每個像素存儲壓縮的光譜信息及其空間信息，其計算機算法可以隨後重建25個單獨的圖像的“立方體”，這些圖像代表可見光譜的單獨切片。

這種即時編碼允許研究人員的攝像機系統的系統，該系統功能強大，可以適合具有高分辨率的手機鉗口視頻，而組件圖像的壓縮性質可打開新的真實應用程序。

這項研究表明，相機的研究領導了電氣和計算機工程系的研究教授Apretim Majumder和Rajah Menon教授。有結果 報告 在雜誌中 光學元件場地

相機的設計是可以獲取光譜數據的方式的跳躍。

梅農說：“我們引入了一個緊湊型相機，在一張圖片中同時捕獲顏色和薄頻譜細節，為每個像素創建“光譜指紋”。”

長期以來，雜質攝像機一直用於農業，天文學和醫學，在這裡，顏色微妙的差異可能非常重要。但是這些相機歷史上是笨重，昂貴的，並且受到一動不動的圖像的限制。

Majumder說：“當我們開始這項研究時，我們的目的是展示一個帶有百萬像素分辨率的緊湊，快速，gosproler的相機，可以從視頻節目中的場景中記錄高度壓縮的空間頻譜信息。”

猶他州團隊的突破是它如何捕獲和處理數據。關鍵組件是直接位於相機傳感器上方的衍射元件。這些是在即將到來的光中衍射的元素的重複納米體模板，並為傳感器上每個像素編碼空間和光譜信息。將場景編碼為一個緊湊的兩個維圖像，而不是在大量的三維數據中進行編碼，相機使高速可視化更快，更有效。

Majumder解釋說：“我們相機的主要優點之一是它可以在高度壓縮的二維圖像中抓住空間光譜信息而不是三維數據的數據，並使用複雜的計算機算法在稍後的一個點提取完整的數據庫。” “這提供了快速，高度壓縮的數據拍攝。”

簡化的方法還大大降低了成本。

Majumder說：“我們的相機的成本要少得多，非常緊湊，並且比大多數可用的商用高鏡相機要快得多。” “我們還證明了根據需要使用和實施適合各個領域的各種分類器（例如農業，天文學和生物勢）進行後處理數據的可能性。”

數據存儲是另一個優勢。

Majumder補充說：“衛星將在完整圖像立方體的困難中遇到問題，但是由於我們在後處理中提取立方體，因此起始文件要小得多。”

為了展示相機的功能，研究人員嘗試了三個實際應用：在手術場景中報告各種類型的織物；隨著時間的流逝分解時，預測草莓的年齡；並模仿一系列用於天文學的光譜過濾器。

當前的原型會接收大小不止一個百萬像素的圖像，並可以在整個光譜中將它們分成25個單獨的波長。但是團隊已經在進行改進。

Majumder說：“這項工作證明了第一個過度介紹的室內，立即下降了。” “接下來，我們開發了一個更進一步的相機版本，這將使我們能夠捕獲具有更大圖像大小和波長通道數量增加的圖像，並且還使納米結構的差異元素在設計方面變得更加容易。”

您使用工程師的高度可視化更便宜，快速，更緊湊後，為可以改變我們看到世界的方式的技術打開了大門，並揭示了整個頻譜中隱藏的細節。