从华为“显微镜”看手机和科学仪器的“合体”

展源 0 2023-10-11

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华为显微镜手机和科学仪器

随着传感器技术的发展，“便携仪器”的定义范围在无限缩小。相信有一天，我们一定会见到更多品类手机仪器的诞生。

华为手机上的仪器：“显微镜”

10月8日消息，根据美国商标和专利局近日公示的技术专利，华为公司获得了一项 手机显微镜 技术专利， 镜头与被拍摄物体的距离保持0.5毫米左右，可以放大20-400倍 。

OPPO 此前曾在Find X3 Pro 手机中引入了“显微镜”功能，可以实现60 倍放大。华为公司于2021年提交了这项专利申请，提供了更丰富的显微镜应用场景。

华为提交该专利期间仍处于疫情期间，在专利描述中特别介绍了识别拍摄对象细菌数量、提供卫生建议等等。

在此简要介绍下该专利原理如下：电子设备上配有2个基础组件，一个是普通相机，而另一个是微距相机，该微距相机采用平场消色差微型物镜，光学分辨率为2.Math.m。

1. 首先常规相机拍摄：该相机可识别物体的场景和类别，在示例中可以区分食物、手或餐桌。

2. 再使用微距相机（Microscopic Camera）进行微观拍摄：接下来相机需要切换到显微镜模式，拍摄此前照片场景中的某个物体。显微镜模式的作用是揭示此前图像中的微观信息，可以显示细菌的种类和数量情况，这种微观视图为了解物体的卫生状况提供了宝贵的见解。

3. 判断卫生情况：设备会根据普通摄像头的场景信息和显微摄像头的微观信息进行综合分析，此步骤对于准确确定物体的卫生状况至关重要。

4. 智能提示：该技术可以通过文本、语音、振动或指示器等方式提供相关信息，详细描述对象的卫生情况，并提供改进和适当的卫生措施建议等等。

华为在专利中还概述了多个应用场景：

食品安全保证：您在家准备晚餐，可以用于确保要切的蔬菜是干净的。

厨房用具维护：可以关心厨房用具的清洁度，例如咖啡机或微波炉。

个人卫生评估：可以确保个人卫生，尤其是手部清洁。

餐桌清洁度：您正在举办晚宴，并希望确保您的餐桌一尘不染。

儿童玩具检查：您关心孩子玩具的清洁度。

宠物卫生监测 ：您希望确保宠物生活空间的清洁度。

遥遥领先，很快华为用户就能使用上一台最高能放大400倍的手机显微镜了。如此便携的神奇仪器，列文虎克老兄也得羡慕的“流口水”吧？

超级便携的手机光谱仪

法国公司GoyaLab推出了一款可以将任何智能手机或平板电脑变成超紧凑且功能强大的 手持式光谱仪的设备 GoSpectro ，它的价格只有400多美元。

简单来说，GoSpectro是一只可以安装在手机镜头上的分光镜。但是手机装上配套的APP后，二者就合体为一台紧凑却功能强大的便携式光谱仪。

GoSpectro在整个可见光范围(400 nm-750 nm)上都很灵敏，光谱分辨率小于10nm，再现性为1nm。这种革命性的器件能够以紧凑性对光源进行光谱表征以及发射、透射或反射的测量光谱。它是在不同设置下和不同场景下测量光谱的理想伴侣，特别是在野外、户外等环境下更为适用。

应用场景：

珠宝行业：免提分析纳米尺度测量宝石分析、储存以及数据导出无人眼疲劳检测。

物证鉴定 ：便携式阅读器防伪标签(荧光墨水)、证物的实时验证。

……

虽然GoSpectro的参数及应用还远远比不上实验室中常见的光谱仪，但他的出现似乎在向这个世界宣告：科学仪器的手机时代已经来临。

可以嵌入手机的光谱传感器

在华为“显微镜”和GoSpectro光谱仪走入大家视野的同时，来自埃因霍芬理工大学（Technische Universiteit Eindhoven，以下简称：TU/e）的研究团队开发了一种新型近红外（NIR）光谱传感器，该传感器易于制造，并且尺寸与智能手机中的传感器相当，可用于工业过程监测及农业相关应用。这一突破性的研究成果已发表于Nature期刊。