仿昆蟲眼相機每秒能拍9120幀圖像

昆蟲即使在弱光條件下也能表現出極其優秀的敏捷性和反應能力。秘密在於它們的複眼能以驚人的速度和靈敏度檢測運動。韓國科學技術院研究人員模仿這一現象，開發出了一種克服傳統高速相機局限，可實現超高速成像的相機。研究成果發表在最新一期《科學進展》雜誌上。

這款相機外形纖薄，厚度不到一毫米，因此可輕鬆集成到各種系統中。它能夠以每秒九千一百二十幀的速度進行拍攝，即使在光線較暗的環境下也能拍攝出清晰圖像，其性能堪比昆蟲複眼。

昆蟲的眼睛由許多稱為小眼的微小單元組成，每個小眼都獨立運作。這使它們能同時處理來自視野不同方位的資訊。這種並行處理能力使昆蟲能檢測和跟蹤快速移動的物體，例如獵物或捕食者。在弱光條件下，昆蟲的眼睛通過延長光信號的整合時間來增強敏感性。

傳統高速相機雖然能夠很好地捕捉快速運動，但隨著每秒捕捉幀數的增加，其在昏暗光線下的“視力”會下降。這是因為每幀用於收集光線的時間減少了。

為了解決這一問題，研究團隊採用了一種與昆蟲視覺類似的方法，利用多個光學通道和時間累加技術。與傳統單目相機不同，這款受生物啟發的相機採用了類似複眼的結構，能從不同的時間間隔並行獲取幀資訊。

在這個過程中，每幀圖像都會在重疊的時間段內積累光線，從而提高了信噪比。這款仿生相機能捕捉更暗的物體，其可捕捉物體的暗度極限是傳統高速相機的四十分之一。

研究團隊還引入了一種“通道分割”技術，顯著提升了相機的速度，使其幀率比封裝中所用圖像感測器支援的幀率快數千倍。此外，他們還採用了“壓縮圖像復原”演算法，以消除幀整合引起的模糊，並重建清晰圖像。

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