В Самарском университете разработан компактный гиперспектрометр для смартфона

Ученые Самарского университета разработали сверхкомпактный гиперспектрометр, который можно установить практически на любую видео- или фотокамеру, а также на смартфоны и планшетные компьютеры. Эта легкая оптическая насадка диаметром всего 25 мм может широко использоваться для определения качества воды, почвы, продуктов питания и многого другого.

Новая разработка ученых вуза - это миниатюрная версия компактного гиперспектрометра. Ученые занимаются созданием конструкции оптической насадки диаметром 25 мм и длинной 30-40 мм. Как отметил заведующий Научно-исследовательской лаборатории автоматизированных систем научных исследований (НИЛ-35), профессор кафедры технической кибернетики Самарского университета Роман Скиданов, такую насадку можно будет закреплять на смартфонах, планшетных компьютерах. Она позволит этим гаджетам выполнять функции изображающих гиперспектрометров, которые могут широко использоваться в быту — например, для определения качества продуктов питания и готовых блюд, а также оценивать состояние воды и почвы.
“Если сверхкомпактный гиперспектрометр установить на смартфон, у каждого появится возможность ориентироваться в окружающей среде. Это очень важно, ведь, к примеру, доступ к безопасным продуктам питания важнейший фактор для поддержания жизни. А экологическая среда, понимание того, заражены ли вода и почва вокруг - залог здоровья”, - отметил Виктор Сойфер.
Разработчики доказали, что длинна объектива, построенного по предложенной ими схеме, может быть на порядок меньше, чем его фокусное расстояние — от 0,05F до 0,1F. А компьютерное моделирование показывает, что объектив диаметром 25 мм с фокусным расстоянием 50 мм может иметь высоту всего в несколько миллиметров.
При этом стоимость главного оптического элемента гиперспектрометра— дифракционной решетки, по словам Романа Скиданова, не превысит нескольких сот рублей, поскольку Самарский университет располагает хорошо отработанными оригинальными технологиями изготовления дифракционных оптических элементов (ДОЭ).
В 2016 году ученые Китая запатентовали подобную оптическую насадку на смартфон. Однако, по словам Романа Скиданова, в ней использована оптическая схема, которая нуждается в сложной и высокоточной юстировке, что значительно ограничивает возможности прибора, а также делает его более дорогим и сложным в производстве.
Учеными Самарского университета уже воплощена «в металле» более простая гиперспектрометрическая насадка. Ее 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, сообщает пресс-служба Самарского университета.
Фото: пресс-служба Самарского университета

Источник