アメリカで電池不要の水中カメラを発明

マサチューセッツ工科大学のエンジニア チームは、周囲の水中のノイズを動力とするワイヤレス水中カメラを作成しました。カメラのエネルギー源は、通過する船の騒音と海洋生物の活動の両方です。このようなカメラは、世界の海の研究に役立ちますが、その 95% は月の裏側よりも地球科学にとって謎のままです。

カメラはボディ全面に配置されたピエゾ素子から電力供給を受けています。圧電素子は、圧力がかかるとエネルギーを発生します。この場合、水中の強力な発生源からの音波が原因です。カメラのバッテリーが十分に充電されると、カメラは水中撮影を開始します。デバイスはすべてのモードで非常にエネルギー効率が高くなければならないため、これも特別なプロセスです。そして、そのエネルギー効率はアナログを約10万倍上回ります！

水中写真の場合、エンジニアはカラー フィルターのない低電力イメージ センサーを採用しました。カラーで画像を取得する問題は、写真の黎明期とほぼ同じように決定されました。彼らは、3 つの RGB カラー チャネルのそれぞれについて、オブジェクトの写真を別々に撮影しました。各色には、緑、赤、青の LED の独自のフラッシュがあります。結果のカラー画像は、3 つのカラー チャネルすべてを 1 つにマージした後に得られました。

ワイヤレスデータ伝送の問題も、水中での音の後方散乱の助けを借りて、独自の、しかし古くから知られている方法で解決されます。水中でカメラからデータを読み取るために、研究者はカメラに音波を照射しました。カメラは音波を跳ね返したり吸収したりして、0 と 1 のシーケンスをエンコードしました。この作業に必要なエネルギーは、直接伝送よりもはるかに少なくて済みました。

提案されたソリューションは、明るい場所でも完全な暗闇でも機能します。画像の鮮明さには多くの要望が残されていますが、海洋環境を観察する多くのタスクについては、カメラの機能で十分です。将来的には、開発者はカメラが受信した画像の品質を改善しようとし、ビデオブロードキャストを取得したいと考えています.プロトタイプはその性能を証明しており、先に進むことができ、ソリューションを大幅に改善できます。

著者: Vitalii Babkin