最新机械复眼具备全景视觉效果
2013-04-29
发明与创新·中学生 2013年8期
人类的视力非常好,但如果希望获得全景图像或实时跟踪移动目标,昆虫的复眼则是最佳选择。复眼不仅能够看到任何方向的物体,而且所看到的图像很少发生扭曲,同时昆虫身体较小,可以挤进狭小的空间进行勘测。瑞士苏黎世联邦理工学院一支研究小组受此启发,建造了一款机械复眼。
机械复眼并不简单,光传感器、透镜和所有电子元件必须都非常小,为了使这款机械复眼实体化,要求电路板具备伸缩性。为完成这项设计,研究负责人达里奥·弗罗莱若设计了三层结构,一层是微观透镜阵列;一层是模拟昆虫大脑电路的光敏阵列;还有一层是柔性电路板,可提供结构支持和控制信号处理。他们将这些电子元件放在一个微小弯度的包装盒中,从而获得类似昆虫的视力。弗罗莱若说:“机械复眼具有一定的弯曲度,光传感器可装配在该结构中,正如昆虫复眼结构环绕在它们的大脑组织周围。”
这款机械复眼可提供接近全景、无扭曲视觉能力,能每秒拍摄150帧图像,可在明亮的日光和月光下工作,仅需1毫秒便能适应新的照明环境。
目前,机器人装配机械复眼作为小型飞行侦察机可获得比单透镜更好的效果,这对于飞行环绕可移动目标非常重要。