Hitech logo

Кейсы

Новая камера делает 3D-снимки и видео с разрешением в тысячи мегапикселей

TODO:
Екатерина Шемякинская22 марта 2023 г., 18:13

Ученые из Университета Дьюка разработали камеру, которая состоит из десятков объективов для захвата изображений с разрешением в тысячи мегапикселей в трех измерениях. Ее возможности в 50-100 раз превышают возможности камеры среднего смартфона. Технология позволяет рассматривать объекты, например, мелких насекомых, с недостижимой ранее детализацией.

Самые интересные технологические и научные новости выходят в нашем телеграм-канале Хайтек+. Подпишитесь, чтобы быть в курсе.

Прибор называется многокамерным матричным микроскопом (MCAM) и состоит из 54 различных линз, которые захватывают объект под немного разными углами. Полученные изображения затем сшиваются вместе, чтобы создать одно гигантское с разрешением в гигапиксельном масштабе. Детализация примерно в 50–100 раз больше, чем в средней камере смартфона, или в 10 раз больше, чем в более дорогих моделях. Из-за множества различных перекрывающихся точек зрения камера также обеспечивает трехмерное представление объектов, которое может дать новую информацию о нем.

МCAM не просто захватывает неподвижные изображения — устройство снимает 3D-видео на площади 135 квадратных сантиметров со скоростью 230 кадров в секунду. Это приводит к серьезному затруднению при обработке данных. Запись создает поток в 5 гигапикселей в секунду, а это означает, что камера генерирует терабайты данных за считанные минуты. Поэтому команда разработала специальные алгоритмы машинного обучения для эффективной обработки потока данных при записи видео.

Несколько групп исследователей использовали эту супер-мощную камеру для наблюдения за различными организмами, например, свободно перемещающимися муравьями. Другая группа наблюдала за плодовыми мушками почти до клеточного уровня. Третья — за развитием рыбок данио от личинок до взрослых особей, в частности, за тем, как эти рыбы реагируют на нейроактивные препараты. Ученым удалось с помощью камеры зафиксировать новые типы поведения этих существ.

Разработку инженеров можно использовать для наблюдения за большими группами объектов, такими как клеточные культуры, и находить изменения задолго до того, как их обнаружат традиционные инструменты. Технология применима также для идентификации отпечатков пальцев или отслеживания подделок среди предметов искусства.