ศาสตราจารย์ Eric Fossum มีความกังวลเกี่ยวกับดาบสองคมที่เทคโนโลยีอันทรงพลังเช่นเดียวกับที่อยู่เบื้องหลัง Biometrics เป็นตัวแทน การเชื่อมต่อกับ Fossum สำหรับการแชททางอินเทอร์เน็ตเว็บแคมที่เราใช้นั้นใช้เทคโนโลยีการจับภาพดิจิตอลที่เขาบุกเบิกซึ่งอยู่เบื้องหลังเซ็นเซอร์ไบโอเมตริกซ์จำนวนมาก
Fossum ได้รับรางวัลรางวัล Queen Elizabeth สำหรับวิศวกรรมพร้อมกับเพื่อนร่วมงานในสาขาดร. จอร์จสมิ ธ ดร. ไมเคิลทอมป์เซ็ตต์และศาสตราจารย์โนบุกาซูเทรานิชิสำหรับนวัตกรรมการปฏิวัติของเซ็นเซอร์การถ่ายภาพดิจิทัล เซ็นเซอร์ภาพโลหะออกไซด์เสริมออกไซด์ (CMOS) ถูกคิดค้นโดย Fossum
รางวัล Queen Elizabeth For Engineering เป็นรางวัลวิศวกรรมอันดับหนึ่งของโลก รางวัล 1 ล้านปอนด์ (1.3 ล้านเหรียญสหรัฐ) ฉลองวิสัยทัศน์ทางวิศวกรรมจากภาคส่วนต่าง ๆ ที่หลากหลายสร้างแรงบันดาลใจให้จิตใจเด็ก ๆ พิจารณาว่าวิศวกรรมเป็นตัวเลือกอาชีพและช่วยแก้ปัญหาความท้าทายของวันนี้และวันพรุ่งนี้
อนาคตของเซ็นเซอร์การถ่ายภาพยังคงสดใสตาม Fossum ด้วยวิธีแก้ปัญหาความท้าทายที่สำคัญหลายประการในการพัฒนาในปัจจุบัน
“ เรายังมีวิธีที่จะไปในความไวแสงน้อยซึ่งเป็นปัญหาที่เรากำลังทำงานอยู่ในการวิจัย” เขาอธิบาย “ เรามีความก้าวหน้าที่ดีในเรื่องนั้น แต่ในแง่ของเทคโนโลยีการค้านอกชั้นวางการปรับปรุงความไวแสงน้อยเป็นสิ่งสำคัญ”
Dynamic Range ซึ่งเป็นความสามารถในการจับภาพชิ้นส่วนเงาและชิ้นส่วนที่มีแสงสว่างสูงของภาพในเวลาเดียวกันยังต้องการการทำงาน Fossum กล่าวและการปรับปรุงในพื้นที่นั้นสามารถช่วยกรณีการใช้งานที่แตกต่างกันมากมาย
เซ็นเซอร์ภาพการนับโฟตอนเป็นเทคโนโลยีรุ่นต่อไปที่มีสัญญาว่าจะจัดการกับสภาพแสงที่ท้าทายได้อย่างมีประสิทธิภาพมากขึ้น
“ ความเข้มของแสงเป็นเพียงจำนวนโฟตอนที่มาถึงในช่วงเวลาหนึ่ง” ฟอสซัมตั้งข้อสังเกต “ ถ้าคุณสามารถนับได้คุณจะมีความเข้มของแสงที่แม่นยำมาก”
หนึ่งในวิธีการทำเช่นนี้คือเครื่องตรวจจับโฟตอน Avalanche เดียว (SPAD) ซึ่งวัดเมื่อแต่ละหน่วย (หรือ 'อนุภาค') ของแสงกลับไปยังเซ็นเซอร์ Fossum กำลังทำงานกับเซ็นเซอร์แบบดั้งเดิมมากขึ้นเช่นเซ็นเซอร์ CMOS “ เซ็นเซอร์ภาพ Quanta” (QIS) นี้มีความไวพอที่จะตรวจจับโฟตอนเดียว
วิศวกร SPAD พบว่าพวกเขายังสามารถใช้เทคโนโลยีของพวกเขาในการสร้าง QIs เช่นกันซึ่งเรียกว่า SPAD-QIS เพื่อแยกความแตกต่างจากเซ็นเซอร์ภาพ CMOS QIS หรือประเภทเซ็นเซอร์“ CIS-QIS”
“ สำหรับแสงน้อยมากคุณไม่สามารถทำอะไรได้ดีไปกว่าการนับทุกโฟตอนที่เข้ามา” Fossum กล่าว
การพัฒนา CIS-QIS ดูเหมือนว่า Fossum จะก้าวไปอย่างรวดเร็วยิ่งขึ้น แต่การเพิ่มขึ้นของเงินทุนสำหรับการลงทุน SPAD ที่เพิ่มขึ้นเมื่อเร็ว ๆ นี้เนื่องจากแอพพลิเคชั่นเชิงพาณิชย์ที่จัดตั้งขึ้นสามารถยกระดับสนามเด็กเล่น
SPAD-QIS มีประสิทธิภาพสำหรับข้อมูลเวลาที่แม่นยำ Fossum กล่าว แต่มีความละเอียดต่ำกว่า“ และอาจมีราคาแพงกว่าเพราะพวกเขาต้องสร้างพิกเซลที่ใหญ่กว่าเมื่อเทียบกับสิ่งที่เราสามารถทำได้กับ CIS-QIs
วิธีการที่คล้ายกันนี้ใช้เพื่อปรับปรุงการจับภาพรายการในการเคลื่อนไหว
ด้วยวิธีการคำนวณในการถ่ายภาพโดยอิงจากการวัดโฟตอนที่ไม่ต่อเนื่อง“ ผู้คนได้แสดงให้เห็นว่าเมื่อเร็ว ๆ นี้เป็นงานที่ดีมากในการลบสิ่งประดิษฐ์การเคลื่อนไหวออกจากภาพแม้ภายใต้สภาพแสงต่ำซึ่งปกติแล้วคุณจะเปิดชัตเตอร์เป็นเวลานาน” ตาม Fossum “ มันกำจัดความเบลอและสิ่งต่าง ๆ โดยใช้วิธีการโฟตอน Qis เดียว”
การประหยัดจากขนาดในที่สุดจะทำให้ต้นทุนของเทคโนโลยีเหล่านี้ลดลง แต่ในที่สุดขนาดของพิกเซลและวัสดุที่เกี่ยวข้องเป็นสิ่งที่สำคัญ
“ นั่นคือสิ่งที่ผลักดันค่าใช้จ่าย” Fossum ชี้ให้เห็น “ มันไม่ใช่ปัจจัยความฉลาดหรืออะไรเลยมันเป็นเพียงปริมาณของซิลิกอนที่พิกเซลใช้ดังนั้น spads มีปัญหานี้ที่พวกเขาต้องการพิกเซลที่ค่อนข้างใหญ่และพวกเขาทำงานหนักมากเพื่อสร้างพิกเซลเล็ก ๆ แต่ตอนนี้เมื่อเทียบกับสมาร์ทโฟนของคุณ
สำหรับผู้ผลิตผลิตภัณฑ์ไบโอเมตริกซ์เซ็นเซอร์ประเภทนี้อาจเป็นตัวแทนของอนาคต แต่ไม่ใช่ในอนาคตอันใกล้นี้โดยเฉพาะอย่างยิ่ง Fossum เตือนเนื่องจากการวิจัยและการพัฒนายังคงดำเนินต่อไปในเซ็นเซอร์การถ่ายภาพดิจิตอลรุ่นนี้
การสังเกตว่าวิธีการทางเทคนิคที่ดีกว่านั้นไม่ได้ชนะเสมอไปเช่นเดียวกับการต่อสู้รูปแบบระหว่างเบต้าและ VHS สำหรับตลาดวิดีโอโฮม Fossum กล่าวว่าเซ็นเซอร์ Quanta Image“ ภายในห้าปีอาจจะเป็นเชิงพาณิชย์ออกจากเทคโนโลยีชั้นวาง”
เทคโนโลยีเซ็นเซอร์ยังคงมีการพัฒนาอย่างต่อเนื่องและในระยะยาวกำลังเคลื่อนที่ไปสู่ความสามารถในการตรวจจับการเปลี่ยนแปลงของการไหลเวียนของเลือดไปยังใบหน้าและทำการถ่ายภาพ subdermal เช่นเส้นเลือด แต่พลังที่น่าอัศจรรย์ของเซ็นเซอร์แห่งอนาคตก็มีความเสี่ยงเช่นกัน
“ สิ่งเหล่านั้นใกล้เข้ามามากขึ้นเรื่อย ๆ เป็นเซ็นเซอร์ไบโอเมตริกซ์แบบทำทั้งหมด แต่โดยส่วนตัวแล้วฉันแค่ประหม่าจากการเรียกมันว่าเป็นมุมมองทางจริยธรรมว่าระบบจะใช้ในอนาคตได้อย่างไร” ฟอสซัมกล่าว “ ฉันไม่ชอบความคิดที่จะติดตามทุกคนตลอดเวลาซึ่งตอนนี้กลายเป็นความเป็นไปได้ที่แท้จริงและแน่นอนว่าสามารถใช้ด้วยเหตุผลที่ชั่วร้ายเช่นกัน”
สำหรับนักพัฒนาชีวภาพ Fossum กล่าวว่า“ เทคโนโลยีที่ดีกว่ากำลังมาถึงโปรดใช้อย่างชาญฉลาดและยุติธรรม”
หัวข้อบทความ
เซ็นเซอร์ไบโอเมตริกซ์-ไบโอเมตริกซ์-กล้องถ่ายรูป-เซ็นเซอร์ภาพ-การวิจัยและพัฒนา
