引言：依据科学家的可能，超出95%的地球海洋从没被观查过，这就意味着你看到的大家星体的海洋比你看到的月球的远处或火花表面还需要少。阻拦广泛海底探索的一个极大的考验是为了水下摄像机长期供电系统的高投入。如今这么做文章正文引言:依据
引言：
依据科学家的可能，超出95%的地球海洋从没被观查过，这就意味着你看到的大家星体的海洋比你看到的月球的远处或火花表面还需要少。阻拦广泛海底探索的一个极大的考验是为了水下摄像机长期供电系统的高投入。如今这么做
文章正文引言:
依据科学家的可能，超出95%的地球海洋从没被观查过，这就意味着你看到的大家星体的海洋比你看到的月球的远处或火花表面还需要少。阻拦广泛海底探索的一个极大的考验是为了水下摄像机长期供电系统的高投入。如今这么做必须把他绑在一艘科学研究船里，或是常常派船给它蓄电池充电。麻省理工大学的工程师们早已踏出摆脱这一问题的主要一步，开发设计了一种超高效率的无充电电池无线水下摄像机。实际上，比别的深海相机的能耗等级宽约10千倍。因为其不用开关电源，该照相机还可以在取回以前连续操作几个星期，这将导致专家可以在海洋的边远地区找寻新品类。为保持尽量低功能损耗，工程师们用了现成极低输出功率成像传感器。
工程师开发设计出无充电电池无线水下相机到底是怎么一回事，和小编一起看看吧。
依据科学家的可能，超出95%的地球海洋从没被观查过，这就意味着你看到的大家星体的海洋比你看到的月球的远处或火花表面还需要少。阻拦广泛海底探索的一个极大的考验是为了水下摄像机长期供电系统的高投入。如今这么做必须把他绑在一艘科学研究船里，或是常常派船给它蓄电池充电。
麻省理工大学的工程师们早已踏出摆脱这一问题的主要一步，开发设计了一种超高效率的无充电电池无线水下摄像机。实际上，比别的深海相机的能耗等级宽约10千倍。即便在阴暗的水中环境里，此设备也可以拍照彩色相片，并且通过水无线传送图像数据。
促使这类独立照相机尤其与众不同的是，是由声音驱动的。这将声波频率水中传递的机械动能转换成电磁能，向其显像和通讯设备增加动力。在捕捉和编号图像数据后，该照相机还应用声波频率将传输数据到一个可以复建图象的信号接收器。
因为其不用开关电源，该照相机还可以在取回以前连续操作几个星期，这将导致专家可以在海洋的边远地区找寻新品类。它也可以用来捕获海洋环境污染的图象，或检测水产养殖场中养殖的鱼健康与生长发育状况。
由压电型材制作而成的感应器被放置于相机的外界，用于获得动能。压电型材在遭遇机械设备力作用后产生电子信号。当越过水声波频率遇到感应器时，他们便会震动，机械动能被转化成电磁能。这种声波频率很有可能来源于一切由来，如走过的船舶或海洋微生物。相机存储收获动能，直至它累积到足够为拍照和通信数据的电子系统供电系统。
为保持尽量低功能损耗，工程师们用了现成极低输出功率成像传感器。但是，这种控制器只有捕捉二值图像。并且，因为大部分水中自然环境欠缺灯源，她们也要开发设计一个小功率的拍照闪光灯。她们应用鲜红色、绿色和蓝色LED与此同时克服了这几个问题。当照相机捕获一个图象时，它点亮一个鲜红色LED，随后应用光学镜头来拍照。他用绿色和蓝色LED反复相同的全过程。
工程师开发设计出无充电电池无线水下相机延伸阅读：
厉害！麻省理工大学工程师生产制造不用电池无线水下相机
麻省理工大学研发的无充电电池无线水下相机能够有很多主要用途，包含气侯模型。“大家缺乏超出95%的海洋数据信息。此项技术性能帮助我们创建最准确气候实体模型，并更好的了解气候变化怎样危害海洋世界，“副教授职称Faddle Adib说。
一个新的水下相机能帮助专家探寻海洋的不确定地区，追踪环境污染或检测气候变化产生的影响。
依据科学家的可能，超出95%的地球海洋从没被观察到过，这就意味着你所看到的地球上海洋比我们在月球的远侧或火星地表看见的尽量少。
阻拦广泛深海勘查的一个严峻考验是长期为水下相机供电系统的高投入。如今这么做必须把它传送到科学研究船里，或是常常外派一艘船向其蓄电池充电。
麻省理工大学的工程师们根据开发设计一种超高效率的无充电电池无线水下相机，踏出摆脱这个问题的关键一步。实际上，它能效等级别的深海照相机高于约10千倍。即便在阴暗的水中环境里，此设备还可以拍照彩色相片并且通过水无线传送图像数据。
这一款独立摄像头特别之处取决于它是由声音驱动。这将越过水音波的电能转换为电磁能，向其显像和通讯设备增加动力。在捕捉和编号图像数据后，照相机还应用声波频率将传输数据到可以复建图象的信号接收器。
Fadel Adib（左）电气专业和计算机科学系副教授职称，麻省理工大学媒体实验室数据信号动力学模型工作组负责人，及其研究助理Waleed Akbar展现了她们工作组研发的无充电电池无线水下相机。
因为他不用开关电源，因此照相机还可以在查找以前连续操作几个星期，这将导致专家可以检索海洋的边远地区找寻新品类。它还可以用以捕获海洋环境污染的图象或检测水产养殖场养殖鱼类的健康与生长发育。
“就我个人而言，这一款照相机最令人激动的运用之一是在气侯检测的大环境下。我们正创建气侯实体模型，但是我们缺乏来源于95%之上海洋的信息。此项技术性能帮助我们创建最准确气候实体模型，并更好的了解气候变化怎样危害海洋世界，“一篇关于该平台新的文章的杰出创作者Fadel Adib说。这个人是电气专业和计算机科学系的副教授职称，都是麻省理工大学媒体实验室数据信号动力学模型小组的负责人。
添加Adib文章的是一同关键作者和数据信号动力学模型工作组研究助理赛义德·萨阿德·阿夫伊希，瓦利德·阿克巴和奥斯维·马里奥戈麦斯，及其科学研究专家Unsoo Ha，及其前工作组研究者超级马里奥·俞颖特和礼萨·加减法里瓦尔达瓦格。该毕业论文今日（2022年9月26日）发表于《自然通讯》杂志上。
无充电电池
为了能生产制造一种能够长期独立运转的照相机，专家必须一种能够在水中独立搜集动能而耗费极少的输出功率机器设备。
由压电型材制作而成的超声波振子放置于照相机外界周边，用以获得动能。当压电型材增加机械作用时，它会造成电子信号。当越过水声波频率碰撞超声波振子时，它会震动，机械动能被转换成电磁能。
这种声波频率很有可能来源于一切由来，例如一艘过去的船或海洋微生物。照相机储存收集到的动能，直至它累积了充足能量来给照相和通信数据的电子产品供电系统。
为了能尽量降低能耗，工程师们用了现成超低功耗成像传感器。可是，这种感应器仅捕捉二值图像。因为大部分水中自然环境欠缺灯源，她们也要开发设计功耗低拍照闪光灯。
“大家尝试尽可能的降到最低硬件配置，这为怎样构建系统、发送短信与执行图像重建增添了新限制。这就需要非常多的想像力来搞清楚怎样做到这一点，“Adib说。
她们应用鲜红色、绿色和蓝色 LED 与此同时克服了这几个问题。当照相机捕捉图象时，他会发亮鲜红色LED，随后应用光学镜头拍照。它对于绿色和蓝色 LED 反复同样的全过程。
Akbar解释道，即便图象看上去黑灰色，鲜红色，绿色和蓝色的光也会折射在每一张手机照片乳白色一部分。当图像数据在预处理中合拼时，能从三个源图像重建数字图像。
“在我们或是造型艺术课上的孩子时，我们被教育我们可以通过三种基本颜色制做所有颜色。大家在电脑中看见的数字图像遵照同样规则。我们只需鲜红色，绿色和蓝色 – 这三个安全通道 – 来搭建数字图像，“他说道。
推送有音数据信息
一旦捕捉图像数据，他们便会被编号为位（1和0s），并用称之为水中反向散射的一个过程一次一个位地发送至信号接收器。信号接收器根据水将声波频率传送到照相机，照相机当做反射面这种波的浴室镜子。照相机要不将波反射面回信号接收器，要不把它浴室镜子更改成净化塔，使之不容易反射面回家。
发射装置边上的水听器会磁感应数据信号是不是从监控摄像头反射面回家。它可能接受到一个信号，那便是一个位-1，假如没信号，那便是一个位-0。系统软件应用此二进制信息内容来复建和后处理工艺图象。
Afzal说：“因为全过程只需要一个电源开关就可以将机器设备从非反射面情况转换成反射面情况，因而功耗比最典型的水下通信系统软件低五个量级。
科研人员在几类水中环境里对照相机展开了检测。在这其中一次，她们捕获了悬浮在新罕布什尔州水塘里的塑料瓶子的数字图像。她们还可以拍照出这般高质量非州海螺相片，以致于顺着其手腕的微小结节清楚可见。此设备还有效的在黑喑环境里不断对水中绿色植物Aponogeton ulvaceus展开了一周的显像，以监控其生长发育状况。
他们现在早已展现了一个工作原形，工程师方案提高此设备，进而在具体环境里布署是合理的。希望他们提升相机的运行内存，便于它能够即时捕捉相片，流式传输图象，乃至拍照水中短视频。
另一个目的在于扩张相机的范畴。她们很好地将传输数据到间距信号接收器40米（130英寸）的区域，可是把这个范畴推得更宽将导致照相机可以在更多水中环境里应用。
“这也为功耗低物联网设备及其水中监控和探索的科学研究开拓非常大的机遇，”Haitham Al-Hassanieh说。这个人是伊利诺伊大学厄巴纳 – 香槟分校的电气设备和计算机科学终身教授，他没参加此项科学研究。
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