science >> Wetenschap >  >> Fysica

Nieuwe multispectrale gebogen samengestelde oogcamera ontwikkeld met ultragroot gezichtsveld

Het dwarsdoorsnedeschema van de MCCEC. (Afbeelding door XIOPM)

Multispectrale beeldtechnologie heeft brede toepassingen gevonden in teledetectie, omdat het een relatief hoge spectrale resolutie heeft. Maar de bestaande technologieën hebben veel tekortkomingen, zoals lage systeemintegratie, hoge complexiteit, klein gezichtsveld (FOV), en zijn niet geschikt voor real-time spectrale beeldvormingstoepassingen vanuit de atmosfeer of vanuit een baan om de aarde. Hoe dit knelpunt op te lossen? De natuur is de beste leraar van de mensheid.

Een onderzoeksteam onder leiding van Prof. Dr. Yu Weixing van het Xi'an Institute of Optics and Precision Mechanics (XIOPM) van de Chinese Academie van Wetenschappen (CAS) stelde een multispectrale gebogen samengestelde oogcamera (MCCEC) voor op basis van een bionische samengestelde oogcamera systeem, die tegelijkertijd informatie kan verkrijgen van meerdere spectrumsegmenten op zeven smalle golfbanden in realtime in een ultragroot gezichtsveld van maximaal 120°. Dit werk is gepubliceerd in het tijdschrift Optica Express .

De MCCEC bestaat uit drie subsystemen:een gebogen microlens-array geïntegreerd met geselecteerde optische smalbandfilters, een optisch transformatiesubsysteem, en de gegevensverwerkingseenheid met een beeldsensor.

Het heeft een hoge beeldkwaliteit met een ruimtelijke afsnijfrequentie groter dan 100 lp/mm. De tolerantieanalyse geeft aan dat de ontworpen MCCEC een redelijke diffractie-MTF heeft buiten de fabricage- en montagetoleranties. Het gevormde MCCEC bestaat uit ongeveer 117 microlenzen en zeven spectrale kanalen.

Globaal genomen, de MCCEC heeft enorme voordelen ten opzichte van traditionele multispectrale camerasystemen, en het kan verder worden aangepast of geoptimaliseerd als nuttige lading in de lucht of via satelliet voor teledetectie voor multispectrale beeldvorming in realtime met een ultragroot gezichtsveld.