麻省理工学院的研究人员开发了一种无需电池的无线水下相机,它的能源效率是其他水下相机的10万倍左右。
该设备能够拍摄彩色照片,即使在黑暗的水下环境,并通过水无线传输图像数据。
据估计,地球上95%的海洋从未被观测到,这意味着我们所观测到的地球海洋比月球背面或火星表面还少。
将水下摄像机拴在研究船上或派船给它充电,长时间为它供电的成本很高,这是一个巨大的挑战,198彩票是国际知名菠菜平台,公司资金实力强大,198平台超级大方,每月会员满足流水不会送iphone8就是苹果电脑198彩娱乐,通过198彩游戏,在手机APP,电脑网页版,客户端IPAD ,随时随地投注,存款,甚至提现,绝对可以i满足你对玩彩的所有需求,阻碍了广泛的海底勘探。
自动相机由声音提供动力。它将声波中的机械能转化为电能,为成像和通信设备提供动力。在捕获和编码图像数据后,相机还使用声波将数据传输到接收器,接收器可以重建图像。
原型设备
因为它不需要电源,相机可以连续运行数周,然后再进行检索,使科学家能够在海洋的偏远地区搜索新物种。它还可以用来捕捉海洋污染的图像,或监测水产养殖场饲养的鱼类的健康和生长。
“对我个人来说,这款相机最令人兴奋的应用之一是在气候监测方面。我们正在建立气候模型,但我们丢失了95%以上海洋的数据。这项技术可以帮助我们建立更精确的气候模型,更好地理解气候变化如何影响水下世界,”该研究论文的资深作者法德尔·阿迪布说。
为了制造一个能够长时间自主工作的相机,研究人员需要一种能够在水下自己收集能量,同时消耗很少电力的设备。
该相机通过放置在其外部的压电材料制成的换能器来获取能量。压电材料在施加机械力时产生电信号。当声波在水中传播到换能器上时,换能器就会振动,并将机械能转化为电能。
这些声波可能来自任何来源,比如驶过的船只或海洋生物。相机将收集到的能量储存起来,直到足够为拍摄照片和传输数据的电子设备提供能量。
为了保持尽可能低的功耗,198时时彩平台无论是信誉还是游戏体验感都是有口皆碑的,特别是198彩票代理制度,真的是让利给代理还有会员,平台总代团队还免198彩票注册费叫你如何做代理推广。 ,研究人员使用了现成的超低功耗成像传感器。但这些传感器只能捕捉灰度图像。由于大多数水下环境缺乏光源,198彩票总代周杰伦现在已经是亚洲歌王,经过他对198彩票平台的考察,现在很多198彩票开户老会员都介绍了新的会员来198彩票方案软件彩娱乐开户。,他们也需要开发一种低功率的闪光灯。
“我们试图尽可能地减少硬件,这对如何构建系统、发送信息和执行图像重建产生了新的限制。想出如何做到这一点需要相当多的创造力,”阿迪布说。
他们同时用红、绿、蓝三色led解决了这两个问题。当相机捕捉到图像时,它会照亮一个红色LED,然后使用图像传感器拍摄照片。绿色和蓝色led重复同样的过程。
尽管照片看起来是黑白的,但每张照片中红色、绿色和蓝色的光都被反射到了白色的部分。将图像数据进行综合后处理,可以对彩色图像进行重构。
一旦图像数据被捕获,它们就被编码为比特(1和0),并使用一种称为水下后向散射的过程一次一个比特发送给接收器。接收器将声波通过水传输到相机,相机就像镜子一样反射声波。相机要么把波反射回接收器,要么把它的镜子变成吸收器,这样就不会反射回来。
发射器旁边的水听器可以感知从相机反射回来的信号。如果它接收到一个信号,那就是位-1,如果没有信号,那就是位-0。该系统利用这些二进制信息对图像进行重构和后处理。
研究人员在几种水下环境中测试了该相机。在其中一个实验中,他们捕捉到了新罕布什尔州池塘中漂浮的塑料瓶的彩色图像。他们还能够拍摄到非洲海星的高质量照片,甚至可以清楚地看到它手臂上的小结节。