用于探测伪装物体的拇指大小的偏振相机

机器视觉、自动驾驶汽车和安全系统可能很快就会利用偏振相机来解决探测伪装物体的挑战。偏振相机为人类和机器看世界提供了一种新的方式。小型偏振相机将很快应用于嵌入式视觉技术中。

偏振相机是如何工作的

偏振是光振动的方向，它提供了物体的详细信息。大多数相机只能探测到光的强度和颜色，而不能探测到偏振。但是捕捉偏振光的相机可以揭示光是如何传输和反射的。

很多相机镜头和其他附加组件都声称是“偏振的”，但目前大多数相机技术只是部分偏振。目前的“偏振光镜头”只是为了减少相机眩光或创造更清晰的图像而减少波的方向性，而且这些部分偏振光的设备只有笨重的外形。

设计用于检测偏振光的相机可用于检测材料应力、伪装物体或凹痕和划痕。但是，要测量光的全偏振状态，必须沿不同的偏振方向拍摄几张照片。这一要求导致了笨重的光学设备。一种新的捕捉偏振图像的策略是使用特殊的模式相机像素。然而，这种策略不能测量完全的极化状态，需要一个非标准的成像传感器。

嵌入式视觉受益于新的偏振相机

哈佛大学约翰·a·保尔森工程与应用科学学院的研究人员开发了一种新的偏振相机，可以产生更完全偏振的图像。科学家和工程师使用在分子尺度上设计的材料，以及对偏振如何工作的新的数学理解，创造了新的相机技术。

这种图像可以让用户同时看到来自多个平面的光线，其形状紧凑，只有拇指大小。它使用一种超表面，包含亚波长间隔的纳米孔，根据其偏振来引导光。光形成四幅图像，在每个像素上提供了偏振的完整快照。这台相机收集的数据可以帮助三维重建物体。偏振信息可以用来估计深度、纹理、形状以及物体是天然的还是合成的。

偏振相机可能很快被广泛应用于嵌入式视觉应用中。这包括集成在自动驾驶汽车、飞机上或用于研究大气化学的卫星上的视觉系统。其他潜在的用途包括遥感、面部识别和各种机器视觉应用。

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