据国外媒体报道，南京大学的研究人员设计了一种新的紧凑型相机，通过使用一系列超级镜头(用于操纵光线的平坦纳米图案表面)，可以获得高质量的广角图像。此前，高质量的广角图像通常需要笨重的镜头，但研究人员可以使用创新的方法将广角相机集成到智能手机、汽车或无人机等便携式成像设备中。
图片来源:期刊Optica
中国南京大学教授李涛和他的同事在《光学》杂志上报道了他们的新超薄相机。新相机的厚度仅为0.3厘米，可以在超过120度的视角下拍摄清晰的场景图像。
广角成像可以很好地捕捉大量信息，从而创建超高质量的图像。对于自动驾驶和无人机监控等机器视觉应用，广角成像也可以提高性能和安全性，例如在车辆倒车时显示盲区障碍物。
李涛教授说:“为了建造一个极其紧凑的广角相机，我们使用了一系列超级镜头，每个镜头都可以捕捉广角场景的一些部分，然后将图像拼接在一起，在不降低图像质量的情况下创建广角图像。”
缩小广角镜头
广角成像通常通过使用鱼眼复合透镜或其他类型的多层透镜来完成。虽然研究人员之前尝试过使用超级透镜制作广角相机，但获得的图像往往质量很差，或者有其他缺点。
南京大学的研究人员使用了一系列超级透镜，每个超级透镜都经过精心设计，可以聚焦不同的照明角度。因此，每个镜头可以清晰地成像一个广角物体或场景的一部分，然后通过计算将每个图像中最清晰的部分拼接在一起，形成最终的图像。
李涛教授还表示:“由于超级表面的灵活设计，每个镜头的聚焦和成像性能都可以独立优化。因此，拼接后可以产生高质量的最终广角图像。此外，该阵列可以仅由一层材料制成，以降低成本。”
平光镜片能看到更多。
为了演示这种新方法，研究人员使用纳米制造技术创建了一个超级透镜阵列，并直接安装在CMOS传感器上，从而创建了一个尺寸约为1 cm × 1 cm × 0.3 cm的平板相机。然后，研究人员使用相机拍摄广角场景，场景使用两台投影仪照射曲面屏幕，距离相机15厘米。
为了进行比较，研究人员使用了一个基于单一传统镜头的相机和一个新的平板相机来成像曲面屏幕上投影的“南京大学”字样。平板相机产生的图像可以清晰地显示每个字母，视角超过120°，是基于传统金属透镜的相机的三倍以上。
研究人员指出，这项研究中显示的平板相机中使用的单个超级透镜的直径仅为0.3毫米，他们计划将直径扩大到1至5毫米，以提高相机的成像质量。优化后，阵列可以批量生产，从而降低每个器件的成本。
1据国外媒体报道，南京大学的研究人员设计了一种新的紧凑型相机，通过使用一系列超级镜头(用于操纵光线的平坦纳米图案表面)，可以获得高质量的广角图像。此前，高质量的广角图像通常需要笨重的镜头，但研究人员可以使用创新的方法将广角相机集成到智能手机、汽车或无人机等便携式成像设备中。
图片来源:期刊Optica
中国南京大学教授李涛和他的同事在《光学》杂志上报道了他们的新超薄相机。新相机的厚度仅为0.3厘米，可以在超过120度的视角下拍摄清晰的场景图像。
广角成像可以很好地捕捉大量信息，从而创建超高质量的图像。对于自动驾驶和无人机监控等机器视觉应用，广角成像也可以提高性能和安全性，例如在车辆倒车时显示盲区障碍物。
李涛教授说:“为了建造一个极其紧凑的广角相机，我们使用了一系列超级镜头，每个镜头都可以捕捉广角场景的一些部分，然后将图像拼接在一起，创建一个广角镜头……gle图像而不降低图像质量。"
缩小广角镜头
广角成像通常通过使用鱼眼复合透镜或其他类型的多层透镜来完成。虽然研究人员之前尝试过使用超级透镜制作广角相机，但获得的图像往往质量很差，或者有其他缺点。
南京大学的研究人员使用了一系列超级透镜，每个超级透镜都经过精心设计，可以聚焦不同的照明角度。因此，每个镜头可以清晰地成像一个广角物体或场景的一部分，然后通过计算将每个图像中最清晰的部分拼接在一起，形成最终的图像。
李涛教授还表示:“由于超级表面的灵活设计，每个镜头的聚焦和成像性能都可以独立优化。因此，拼接后可以产生高质量的最终广角图像。此外，该阵列可以仅由一层材料制成，以降低成本。”
平光镜片能看到更多。
为了演示这种新方法，研究人员使用纳米制造技术创建了一个超级透镜阵列，并直接安装在CMOS传感器上，从而创建了一个尺寸约为1 cm × 1 cm × 0.3 cm的平板相机。然后，研究人员使用相机拍摄广角场景，场景使用两台投影仪照射曲面屏幕，距离相机15厘米。
为了进行比较，研究人员使用了一个基于单一传统镜头的相机和一个新的平板相机来成像曲面屏幕上投影的“南京大学”字样。平板相机产生的图像可以清晰地显示每个字母，视角超过120°，是基于传统金属透镜的相机的三倍以上。
研究人员指出，这项研究中显示的平板相机中使用的单个超级透镜的直径仅为0.3毫米，他们计划将直径扩大到1至5毫米，以提高相机的成像质量。优化后，阵列可以批量生产，从而降低每个器件的成本。
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