來源：儀器信息網(wǎng)

隨著傳感器技術(shù)的發(fā)展，“便攜儀器”的定義范圍在無限縮小。相信有一天，我們一定會見到更多品類手機(jī)儀器的誕生。

編輯：感知芯視界 萬仞

華為手機(jī)上的儀器：“顯微鏡”

10月8日消息，根據(jù)美國商標(biāo)和專利局近日公示的技術(shù)專利，華為公司獲得了一項手機(jī)顯微鏡技術(shù)專利，鏡頭與被拍攝物體的距離保持0.5毫米左右，可以放大20-400倍。

OPPO 此前曾在Find X3 Pro 手機(jī)中引入了“顯微鏡”功能，可以實現(xiàn)60 倍放大。華為公司于2021年提交了這項專利申請，提供了更豐富的顯微鏡應(yīng)用場景。

華為提交該專利期間仍處于疫情期間，在專利描述中特別介紹了識別拍攝對象細(xì)菌數(shù)量、提供衛(wèi)生建議等等。

在此簡要介紹下該專利原理如下：電子設(shè)備上配有2個基礎(chǔ)組件，一個是普通相機(jī)，而另一個是微距相機(jī)，該微距相機(jī)采用平場消色差微型物鏡，光學(xué)分辨率為2.Math.m。

1. 首先常規(guī)相機(jī)拍攝：該相機(jī)可識別物體的場景和類別，在示例中可以區(qū)分食物、手或餐桌。

2. 再使用微距相機(jī)（Microscopic Camera）進(jìn)行微觀拍攝：接下來相機(jī)需要切換到顯微鏡模式，拍攝此前照片場景中的某個物體。顯微鏡模式的作用是揭示此前圖像中的微觀信息，可以顯示細(xì)菌的種類和數(shù)量情況，這種微觀視圖為了解物體的衛(wèi)生狀況提供了寶貴的見解。

3. 判斷衛(wèi)生情況：設(shè)備會根據(jù)普通攝像頭的場景信息和顯微攝像頭的微觀信息進(jìn)行綜合分析，此步驟對于準(zhǔn)確確定物體的衛(wèi)生狀況至關(guān)重要。

4. 智能提示：該技術(shù)可以通過文本、語音、振動或指示器等方式提供相關(guān)信息，詳細(xì)描述對象的衛(wèi)生情況，并提供改進(jìn)和適當(dāng)?shù)男l(wèi)生措施建議等等。

華為在專利中還概述了多個應(yīng)用場景：

食品安全保證：您在家準(zhǔn)備晚餐，可以用于確保要切的蔬菜是干凈的。

廚房用具維護(hù)：可以關(guān)心廚房用具的清潔度，例如咖啡機(jī)或微波爐。

個人衛(wèi)生評估：可以確保個人衛(wèi)生，尤其是手部清潔。

餐桌清潔度：您正在舉辦晚宴，并希望確保您的餐桌一塵不染。

兒童玩具檢查：您關(guān)心孩子玩具的清潔度。

寵物衛(wèi)生監(jiān)測：您希望確保寵物生活空間的清潔度。

遙遙領(lǐng)先，很快華為用戶就能使用上一臺最高能放大400倍的手機(jī)顯微鏡了。如此便攜的神奇儀器，列文虎克老兄也得羨慕的“流口水”吧？

超級便攜的手機(jī)光譜儀

法國公司GoyaLab推出了一款可以將任何智能手機(jī)或平板電腦變成超緊湊且功能強(qiáng)大的手持式光譜儀的設(shè)備GoSpectro，它的價格只有400多美元。

簡單來說，GoSpectro是一只可以安裝在手機(jī)鏡頭上的分光鏡。但是手機(jī)裝上配套的APP后，二者就合體為一臺緊湊卻功能強(qiáng)大的便攜式光譜儀。

GoSpectro在整個可見光范圍(400 nm-750 nm)上都很靈敏，光譜分辨率小于10nm，再現(xiàn)性為1nm。這種革命性的器件能夠以緊湊性對光源進(jìn)行光譜表征以及發(fā)射、透射或反射的測量光譜。它是在不同設(shè)置下和不同場景下測量光譜的理想伴侶，特別是在野外、戶外等環(huán)境下更為適用。

應(yīng)用場景包括：

珠寶行業(yè)：免提分析 納米尺度測量 寶石分析、儲存以及數(shù)據(jù)導(dǎo)出 無人眼疲勞檢測。

物證鑒定：便攜式閱讀器防偽標(biāo)簽(熒光墨水)、證物的實時驗證。

雖然GoSpectro的參數(shù)及應(yīng)用還遠(yuǎn)遠(yuǎn)比不上實驗室中常見的光譜儀，但他的出現(xiàn)似乎在向這個世界宣告：科學(xué)儀器的手機(jī)時代已經(jīng)來臨。

可以嵌入手機(jī)的光譜傳感器

在華為“顯微鏡”和GoSpectro光譜儀走入大家視野的同時，來自埃因霍芬理工大學(xué)（Technische Universiteit Eindhoven，以下簡稱：TU/e）的研究團(tuán)隊開發(fā)了一種新型近紅外（NIR）光譜傳感器，該傳感器易于制造，并且尺寸與智能手機(jī)中的傳感器相當(dāng)，可用于工業(yè)過程監(jiān)測及農(nóng)業(yè)相關(guān)應(yīng)用。這一突破性的研究成果已發(fā)表于Nature期刊。

TU/e團(tuán)隊 圖源Mantispectra官網(wǎng)

“這項開發(fā)成本很低，因為我們可以批量生產(chǎn)眾多傳感器，并且目前已做好開展實際應(yīng)用的準(zhǔn)備?！痹撗芯康墓餐谝蛔髡?、TU/e應(yīng)用物理系光子和半導(dǎo)體納米物理研究組的博士研究員Kaylee Hakkel說道，“該傳感器芯片尺寸很小，甚至未來可以嵌入智能手機(jī)中。”

圖源Mantispectra官網(wǎng)

這項研究的共同第一作者M(jìn)aurangelo Petruzzella表示：“我們現(xiàn)在有基于該項技術(shù)的完整開發(fā)套件——SpectraPod，很多公司和研究團(tuán)隊利用它來構(gòu)建應(yīng)用程序。最棒的是，該傳感器未來甚至可以在智能手機(jī)中普及，這意味著人們可以在家里用它來監(jiān)測食物質(zhì)量或健康狀況。”

開發(fā)套件SpectraPod 圖源Mantispectra官網(wǎng)

相比“手機(jī)外設(shè)”GoSpectro光譜儀，TU/e的芯片更趨近于“手機(jī)即儀器”理念的實現(xiàn)。

“便攜”是科學(xué)儀器行業(yè)近些年來公認(rèn)的發(fā)展趨勢之一，色譜、光譜、質(zhì)譜等儀器的便攜版已屢見不鮮。同時，隨著傳感器技術(shù)的發(fā)展，“便攜儀器”的定義范圍也在無限縮小。相信有一天，我們一定會見到更多品類手機(jī)儀器的誕生。

審核編輯 黃宇