华盛顿大学研发出能用于昆虫的微型摄影机

电影《蚁人》中。史考特朗恩能缩小成蚂蚁般的大小。用昆虫的视野探索环境。华盛顿大学开发出了一种能安装在昆虫上的微型摄影系统。让使用者能跟着昆虫的脚步。用蚁人的视野纪录世界。

华盛顿大学（University of Washington）的研究团队开发出了一套微型摄影系统。将结果发表在 7月15日的《科学机器人》（Science Robotics）期刊上。在这套系统中。摄影机被安装在可以旋转60度的机械臂上。能以每秒1～5格的速度将影片串流至智能手机。相机和手臂藉由蓝芽与智能手机连结。在120公尺内都能进行控制。

为了展示摄影机的多元应用。团队将摄影机安装在甲虫和昆虫大小的机器人上。研究人员一共将摄影机装在两种不同类型的甲虫背上。已知类似的甲虫能够承受超过半公克的重量。实验结束后。甲虫仍然活了至少一年。

电脑科学与工程学系（CSE）的副教授Shyam Gollakota说：

「我们创造了一种功耗低、重量轻的无线摄影系统。可以捕捉到昆虫的第一视角。或者为小型机器人建立视觉功能。视觉对于通讯和导航非常重要。但要将规模缩的这么小。非常具有挑战性。」

研究团队首先遇到的挑战。是现有的小型摄影机尽管本体轻巧。但却很耗电。装上能让摄影机正常运作的电池。会让整个系统变得又大又笨重。昆虫是不可能背的动的。因此团队决定从大自然中学习。借镜昆虫的视觉系统构造。

机械工程学系的助理教授Sawyer Fuller解释。对动物来说。影像处理需要相当多的能量。对人类这样体积较大的生物来说。好像没什么大不了。但对于苍蝇这样的小型生物。大脑的功能大部分都会拿去作视觉处里。得消耗10~20%的能量。

一些种类的苍蝇因此发展出了独特的视觉构造。它们复眼中的一小块区域。能够看见较高解析度的影像。捕捉猎物、求偶时。再移动头部看准目标。这样一来就不需要让整个视野都布满高解析度的视觉受器。因为这么做消耗太多能量了。

团队选择使用一个微型的超低功耗黑白相机。藉由机械臂的转动。便能扫过整个视野。其中机械臂的制造材料在较高的电压下会弯曲。并能维持角度大约一分钟。团队利用操控电压的高低。就能将摄影机移动到所需位置。

电机电脑工程学系（ECE）的博士研究生Vikram Iyer说：

「借着移动相机。我们能捕捉到更全面的视角。又不会耗费太多能量。解析度也比使用广角镜头时更高。」

尽管研究团队认为轻巧、低功耗的摄影机潜力无穷。但他们也承认这项技术可能带来隐私侵犯的问题。因为如此小巧的摄影机被藏起来时几乎不会被发现。

华盛顿大学研发的微型摄影机。从生物学研究到环境探索都能应用。未来团队仍会持续改进摄影机的结构。研发耗电量更低。甚至是能以太阳能供电的微型摄影系统。提供更完善的解决方案。