研究人员制造了一个微型偏振相机 可以看到人类无法看到的东西

2019-10-23 11:29:02　来源：新媒体传播网

大多数相机都捕获可见光，但是哈佛大学约翰·保尔森工程与应用科学学院(SEAS)的研究人员刚刚构筑了一台可以看到人类看不到的相机-就像智能手机中的相机一样简单。拇指大小的偏光摄像头可以捕捉光反射的方式，可以用于从增强自动驾驶汽车和无人机的准确性到增强面部识别的任何事物。

偏振光是光撞击表面时振动的方向。虽然人们看不到偏振光，但有些动物(包括某些类型的虾)可以看到。与典型的可见光相机相比，检测偏振光可以帮助发现伪装的物体，区分相同颜色和形状的人造物体和自然物体，帮助进行深度检测并增强对比度。

哈佛海洋最小偏振相机广场该研究小组的相机不是第一款偏振相机，但研究人员设法将技术简化为没有运动部件的较小设计，这可能使偏振相机进入无人机甚至是智能手机。相机本身是拇指大小，同时增加了镜头和保护套，从而创建了一个饭盒大小更大的系统。

SEAS设计的摄像头不是使用运动部件，而是使用超表面。相机系统中的微观纳米柱根据偏振方向引导光形成四个独立的图像。这些图像一起实时显示每个像素的极化。

该研究的合著者，SEAS的博士后研究员Paul Chevalier解释说：“偏振是光的特征，当从表面反射时，光会发生变化。” “基于这种变化，极化可以帮助我们对对象进行3D重建，以估计其深度，纹理和形状，并区分人造对象与自然对象，即使它们的形状和颜色相同。 ”

研究人员通过演示相机展示了该系统如何检测透明物体。缩小偏振相机的尺寸在现实世界中有许多潜在用途，首先是帮助自动驾驶汽车和无人机检测周围环境中的物体的系统。研究人员说，该系统还可以用于分析大气化学成分，查找伪装的物体，帮助捕获用于面部检测的3D图像等等。

该论文的资深作者费德里科·卡帕索(Federico Capasso)表示：“这项研究改变了成像技术。” 大多数摄像机通常只能检测光的强度和颜色，而看不到偏振。这款摄像机是对现实的全新视角，使我们能够揭示周围世界如何反射和透射光。”

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