Новый тепловизор обеспечивает оптические характеристики полноразмерного широкоугольного объектива при менее чем одной десятой объема устройства. Он имеет 100-кратный диапазон фокусировки, что означает, что он может отображать что угодно на расстоянии от полуметра до 500 метров, и имеет разрешение 0,2 миллирадиана, что эквивалентно 20/10 человеческому зрению. По словам исследователей, такая система может обеспечить получение изображений с высоким разрешением в беспилотных летательных аппаратах или фотографии со смартфонов, более сопоставимые с фотографиями, получаемыми с полноразмерной однообъективной зеркальной (SLR) камеры.«Основным коммерческим применением могут быть компактные широкоугольные формирователи изображений с таким высоким разрешением, что они будут обеспечивать панорамирование и масштабирование изображений с широким полем зрения без движущихся частей», — сказал руководитель проекта Джозеф Форд, профессор инженерной школы Джейкобса. в Калифорнийском университете в Сан-Диего.
При разработке новой системы исследователи обратились к моноцентрическим линзам, сделанным из концентрических стеклянных оболочек, которые имеют идеально круглую форму, как стеклянные шарики. Их симметрия позволяет им создавать широкоугольные изображения с высоким разрешением и практически без каких-либо геометрических искажений, характерных для линз типа «рыбий глаз».Хотя в прошлом исследователи пытались использовать моноцентрические линзы для широкоугольного обзора с высоким разрешением, они столкнулись с двумя основными проблемами.
Во-первых, у них возникли проблемы с передачей обширной информации, собранной объективом, на электронные датчики, которые могли записывать изображение. Команда Форда решила эту проблему, используя плотный массив жгутов стекловолокна, которые отполированы до вогнутой формы с одной стороны, чтобы они идеально совпадали с поверхностью линзы.Вторая проблема связана с фокусировкой.
Исследователи ожидали, что волокна должны будут двигаться внутрь и наружу для фокусировки на разные расстояния, иначе линза будет обеспечивать идеальную фокусировку только в одном направлении. Команда Форда показала, что изменение осевого расстояния между волокнами и линзой не искажает изображение.
В своем выступлении Форд расскажет о прототипе системы с моноцентрическим объективом с фокусным расстоянием 12 мм, что делает его сверхширокоугольным, и одним пучком оптоволокна, подключенным к 5-мегапиксельному датчику изображения. Форд и его коллеги из Калифорнийского университета в Сан-Диего и Distant Focus Corporation в настоящее время собирают 30-мегапиксельный прототип и планируют сделать его еще больше в будущем. «В следующем году мы построим 85-мегапиксельный тепловизор с полем зрения 120 градусов, более десятка датчиков и объектив F / 2 — и все это в объеме« размером примерно с грецкий орех »», — сказал он. он сказал.
Проект является частью финансируемой DARPA программы "SCENICC" (обработка изображений с помощью вычислительных камер), ориентированных на солдат.