華為手機“顯微鏡”火了，背后的傳感器是王道！

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儀器的誕生。

編輯：感知芯視界 萬仞

華為手機上的儀器：“顯微鏡”

10月8日消息，根據(jù)美國商標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：電子設備上配有2個基礎(chǔ)組件，一個是普通相機，而另一個是微距相機，該微距相機采用平場消色差微型物鏡，光學分辨率為2.Math.m。

1. 首先常規(guī)相機拍攝：該相機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（Microscopic Camera）進行微觀拍攝：接下來相機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行綜合分析，此步驟對于準確確定物體的衛(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，詳細描述對象的衛(wèi)生情況，并提供改進和適當?shù)男l(wèi)生措施建議等等。

華為在專利中還概述了多個應用場景：

食品安全保證：您在家準備晚餐，可以用于確保要切的蔬菜是干凈的。

廚房用具維護：可以關(guān)心廚房用具的清潔度，例如咖啡機或微波爐。

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？

超級便攜的手機光譜儀

法國公司GoyaLab推出了一款可以將任何智能手機或平板電腦變成超緊湊且功能強大的手持式光譜儀的設備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鏡頭上的分光鏡。但是手機裝上配套的APP后，二者就合體為一臺緊湊卻功能強大的便攜式光譜儀。

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)導出 無人眼疲勞檢測。

物證鑒定：便攜式閱讀器防偽標簽(熒光墨水)、證物的實時驗證。

雖然GoSpectro的參數(shù)及應用還遠遠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：科學儀器的手機時代已經(jīng)來臨。

可以嵌入手機的光譜傳感器

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（Technische Universiteit Eindhoven，以下簡稱：TU/e）的研究團隊開發(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中的傳感器相當，可用于工業(yè)過程監(jiān)測及農(nóng)業(yè)相關(guān)應用。這一突破性的研究成果已發(fā)表于Nature期刊。

TU/e團隊 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用的準備?！痹撗芯康墓餐谝蛔髡?、TU/e應用物理系光子和半導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中?！?/p>

圖源Mantispectra官網(wǎng)

這項研究的共同第一作者Maurangelo 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，很多公司和研究團隊利用它來構(gòu)建應用程序。最棒的是，該傳感器未來甚至可以在智能手機中普及，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?！?/p>

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

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

“便攜”是科學儀器行業(yè)近些年來公認的發(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儀器的誕生。

審核編輯 黃宇