Индикатор 16 марта 2018

Миниатюрная насадка превратит смартфон в гиперспектрометр

Фото: Индикатор
Разработанный российскими учеными сверхкомпактный гиперспектрометр любой человек сможет определить качество воды, почвы, продуктов питания и многого другого. Насадку диаметром всего 25 мм можно установить практически на любую видео— или фотокамеру, на смартфон или планшетный компьютер. Об изобретении ученых Самарского национального исследовательского университета имени С. П. Королева и Института систем обработки изображений РАН рассказывается в журнале «Компьютерная оптика».
По данным Всемирной организации здравоохранения, небезопасные продукты питания, содержащие болезнетворные бактерии и вредные химические вещества, служат причиной множества болезней. Опасной для людей может стать и вода, которую могут отравить химикаты, попавшие туда из-за загрязнения почвы. Поэтому иметь под рукой компактный прибор, который позволит определить чистоту воды или какого-либо продукта, очень полезно.
Диаметр разрабатываемой в Самаре оптической насадки — 25 мм, длина — 30-40 мм. По мысли авторов, конструкция должна состоять из двух зеркал и кольцевой гармонической линзы. Длина объектива, построенного по такой схеме, может быть на порядок меньше, чем его фокусное расстояние — от 0,05F до 0,1F. Компьютерное моделирование показывает, что объектив диаметром 25 мм с фокусным расстоянием 50 мм может иметь высоту всего в несколько миллиметров.
«Изображающие спектрометры разделяют пучок света не на три цветовые составляющие, как, например, фотокамера, а на множество — на 10, на 30, на 100. В зависимости от их количества мы по-разному называем эти приборы, — рассказывает о принципе работы таких устройств один из авторов работы, профессор кафедры технической кибернетики Самарского университета Роман Скиданов. — Если спектральных каналов от 10 до 30 — это мультиспектрометр, а если, скажем, 100 и более — гиперспектрометр».
При этом стоимость главного оптического элемента гиперспектрометра — дифракционной решетки, — по словам Романа Скиданова, не превысит нескольких сот рублей. Ученые уже сконструировали пример подобного устройства. Его масса не превышает 300 граммов. После установки на фото— или видеоустройство она также позволит получать гиперспектр для каждого пикселя изображения. Предназначено устройство для решения задач в промышленности и сельском хозяйстве, где особой компактности не нужно: она поможет дистанционно определять влажность почвы, содержание в ней удобрений. Также такую гиперспектрометрическую насадку можно монтировать на аппаратуру беспилотных летательных аппаратов для выполнения различных задач дистанционного зондирования Земли.
Пресс-релизы о научных исследованиях, информацию о последних вышедших научных статьях и анонсы конференций, а также данные о выигранных грантах и премиях присылайте на адрес science@indicator.ru.
 Ещё 5 источников 
Комментарии
Читайте также
Как удаленный горный район в Нинся-Хуэйском АР стал современным сельскохозяйственным центром
В Комсомольске-на-Амуре собирают «Живую стену»
Православные христиане встретят праздник Преображения Господня
Почти 120 подъездов отремонтировали в многоквартирных жилых домах района Косино-Ухтомский с начала года