Google’s Microcamera Contact Lens Is Coming to an Eyeball Near You

TIME Video 

Forget those glasses. The tech giant has filed a patent application for a lens with a built-in micro-camera which could be controlled by blinking and would process data to help blind people "see" and link to smartphones

After Google Glass, the next “moon shot” Google product might very well be a contact lens with a built-in micro-camera.

The tech giant has filed a patent application on a smart lens with sensors that could detect light, pattern of colors, objects and faces.

Those wearing the contacts would command the device through a sophisticated system of unique blinking patterns, as explained by the blog Patent Bold.

Google’s latest breakthrough could help blind people see certain moving objects around them, according to Patent Bolt.

“For example, a blind person wearing Google’s contact lens with a built-in camera may be walking on a sidewalk and approaching an intersection. The analysis component of the contact lens can process the raw image data of the camera to determine … that there is a car approaching the intersection.”

The lens would also have wireless capabilities to be hooked up to smartphones.

In January, Google revealed a prototypes of contact lenses that will make it easier for diabetes patients to monitor their blood sugar levels and stay healthy.

ORIGINAL: Time
April 15, 2014

Insect-Eye Digital Camera Sees What You Just Did

ORIGINAL: NatGeo

by Ed Yong

Almost all of our cameras form images by using a single lens to focus light onto a light-sensitive sheet. That’s how our own eyes actually work, but there are many other ways of seeing the world. Arthropods—insects, spiders and their kin—have compound eyes, which consist of hundreds or thousands of individual units or ommatidia. Each one has its own lens and light detectors. They form separate images, which are then united in the brain. And since arthropods greatly outnumber all other animals, the vast majority of eyes are compound ones. 

Now, John Rogers from the University of Illinois at Urbana-Champaign has developed a camera that mimics compound eyes. It might not have the same resolution as a state-of-the-art digital camera, but it compensates with many advantages that make it ideal for surveillance. Perhaps in the future, we’ll be watched by man-made flies on the walls. 

Rogers chose to mimic apposition eyes—a type of compound eye where each ommatidium sees a narrow part of the insect’s visual field, effectively capturing just one pixel of a full image. 

First, his team makes a grid of tiny light-sensitive diodes out of silicon. They’re connected by flexible S-shaped wires that allow the grid to flex without breaking. On top of that, they lay a sheet of silicone (PDMS) that’s moulded into small bubble-shaped lenses, one sitting over each diode. The two layers are fused together and deformed into a dome. Each diode-and-lens combo acts as an ommatidium and the full camera has 180 of them, each pointing in a slightly different direction. 

The camera builds on decades of Rogers’ work on flexible electronics—devices that are largely made of brittle, rigid materials like silicon, but can flex and curve like living tissues. He has created “electronic-skin” that can be applied like tattoos and used to measure muscle and nerve activity, sensors that can mould to the shape of the brain or heart, and even electronics that dissolve over time. 

Rogers’ inventions include a flexible camera that’s based on our own eyes. Like other cameras, this one has a lens and a sheet of light detectors that acts as a retina. But while modern cameras have flat ‘retinas’, Rogers’ machine has a curved one, just like our actual eyes. This makes it more compact. Much of the weight of modern cameras comes from bulky secondary lenses that correct the incoming light so it can project onto a flat surface without distortions. With a curved retina, you don’t need these lenses, and the camera can shrink. 

With one eyeball camera in the works, it might seem strange that the team decided to build a compound one too. After all, compound eyes—especially apposition ones—aren’t that sensitive to light and have fairly low resolution. Dan-E. Nilsson, who studies insect vision at Lund University, says, “The type of compound eye they have mimicked has long been known to be a poor solution to vision. And to have one private lens for every pixel in the image is the most inefficient use possible of the space available for an eye.” 

But, wait! Compound eyes have some advantages. Since their ommatidia point in all directions, they give their owners a panoramic 180-degree view of the world that’s clear over the entire field of view. By contrast, our eyes can only see a narrow angle ahead of us, and the images they form are only sharp at the very centre of our visual field. 

Compound eyes also have an almost infinite depth of field—that is, objects stay in focus regardless of how far they are from the eye. So, flies can clearly see something far and near objects at the same time, without having to adjust any lenses. And compound eyes are also exquisitely sensitive to movement, since their owners can compare the passage of shapes across different ommatidia. 

Wide angles. Sharp focus at all distances. Sensitivity to movement. If you were building a surveillance camera, these are exactly the properties you’d want. Indeed, Rogers thinks that surveillance is an obvious application for his fly-eye design. 

In a related editorial, Alexander Borst and Johannes Plett from the Max-Planck-Institute of Neurobiology suggest that the cameras might be useful for controlling tiny drones. At the moment, these use normal cameras with fish-eye lenses to give them a wide field of view. An insect-eye camera could do the same, while possibly making the robot more sensitive to movements. 

“It’s great work, and a nice example of biomimetics,” says Nicholas Roberts from the University of Bristol, who studies animal eyes. Although it doesn’t tell us anything that “crosses back to biology”, the camera’s huge depth of field is a “nice benefit over single lens designs”. 

And though Rogers admits that while the fly-eye camera will never match the resolution of a normal one, he thinks that’s not a deal-breaker. “If you can combine multiple images over time, you can effectively get a high resolution,” he says. “Surveillance cameras use this trick to spot speeding cars – the resolution from a single frame can’t identify the letters on a licence plate.” 

There’s obviously room for improvement but with 180 ommatidia, the digital camera is already more sophisticated than the eyes of some insects—some worker ants, for example, only have 100 in each eye. But it’s a long way off from the best insect eyes, like those of the green darner dragonfly (28,000 ommatidia) or the praying mantis (15,000). For the moment, nature still wins. 

Reference: Song, Xie, Malyarchuk, Xiao, Jung, Choi, Liu, Park, Lu, Kim, Crozier, Huang & Rogers. 2013. Digital cameras with designs inspired by the arthropod eye. Nature http://dx.doi.org/10.1038/nature12083

La cámara digital más potente del mundo abre los ojos y recoge las primeras imágenes a la caza de la energía oscura

ORIGINAL: Red Renata

Viernes, 28 de Septiembre de 2012 12:57

Tras ocho años de trabajo, los científicos de la colaboración internacional DES (Dark Energy Survey, Cartografiado para la energía oscura) han dado a conocer las primeras imágenes del cielo del hemisferio sur realizadas por la DECam, la Cámara para la energía oscura más potente diseñada hasta la actualidad. Durante cinco años, el cartografiado creará imágenes detalladas en color de una octava parte de la esfera celeste, o 5000 grados cuadrados, para descubrir y medir 300 millones de galaxias, 100 000 cúmulos de galaxias y 4000 supernovas.

DECAM. Foto por DES

Hace ocho mil millones de años, la luz procedente de lejanas galaxias inició su viaje hacia la Tierra. El 12 de septiembre de 2012, esa antiquísima luz estelar terminó su camino en la cima de una montaña en Chile, donde la recién terminada cámara para la energía oscura (DECam, por sus siglas en inglés), la máquina de cartografiado del cielo más poderosa jamás creada, la capturó y almacenó por primera vez. Esa luz podría contener la respuesta a uno de los mayores misterios de la Física: por qué la expansión del universo se acelera.

Los científicos de la colaboración DES (DarkEnergySurvey, o cartografiado para la energía oscura) anunciaron esta semana que DECam, el resultado de ocho años de planificación y construcción realizado por científicos, ingenieros y técnicos de tres continentes, ha recibido su primera luz. Las primeras imágenes del cielo del hemisferio sur fueron recogidas por esta cámara, de 570 megapíxeles, el 12 de septiembre.

El consorcio español de DES, formado por el CIEMAT en Madrid y el IFAE (Institut de Fisica d’Altes Energies) y el ICE (Institut de Ciències de l’Espai; IEEC/CSIC, Institut d’Estudis Espacials de Catalunya/Consejo Superior de Investigaciones Científicas) en Barcelona, y con participación adicional de investigadores de la Universidad Autónoma de Madrid, ha tenido una gran responsabilidad en la construcción y puesta en funcionamiento de DECam.

Se ha encargado del diseño, la verificación y la construcción de toda la electrónica de alta velocidad que contiene DECam, además de diseñar e implementar el programa informático que hace posible orientar con precisión el telescopio y producir simulaciones a gran escala del Universo, que permiten probar los métodos de análisis científico. Además del Consorcio español, en la colaboración DES participan científicos de EE UU, Reino Unido, Brasil, Alemania y Suiza. La colaboración internacional está liderada por Fermilab, en EE UU. La cámara se ha instalado en el telescopio Víctor M. Blanco en el Observatorio de Cerro Tololo, en Chile. Con esta cámara, que tiene, aproximadamente, el tamaño de una cabina telefónica, los físicos y astrónomos investigarán el misterio de la energía oscura, la fuerza que se cree que causa que el universo se expanda cada vez más rápido.

Aerial photograph of CTIO, Cerro Tololo, Chile. Featuring Blanco 4-meter and SMARTS telescopes. Credit: NOAO/AURA/NSF.

“La energía oscura es el descubrimiento más sorprendente que se ha producido en la física en los últimos veinte años, y solamente puede explicarse si existe nueva física más allá de las teorías actuales. Si conseguimos descubrir la naturaleza de la energía oscura será una revolución en el conocimiento del Universo. El proyecto DES se concibió para avanzar en la resolución de este problema, y ahora, tras un gran esfuerzo de diseño y construcción, comenzamos la aventura”, declaró Eusebio Sánchez, investigador responsable del proyecto en el CIEMAT.

DECam es el instrumento de cartografiado más poderoso, capaz de ver luz de más de 100.000 galaxias a más de 8 mil millones de años luz en cada exposición. El mosaico de 64 CCD que contiene la cámara tiene una sensibilidad sin precedentes a la luz roja, y junto con el enorme espejo colector de luz del telescopio Blanco (que mide 4 metros de diámetro), permitirá a los científicos desarrollar investigaciones que van desde el estudio de los asteroides de nuestro Sistema Solar hasta la comprensión del origen y destino del Universo.

“Con la cámara de DES podremos conocer por primera vez la distribución de galaxias en un volumen que es una fracción importante del Universo observable. Esto nos permitirá determinar de una vez por todas la geometría local del Universo y el contenido de materia y energía responsable de su evolución. El descubrimiento del agente responsable de la expansión acelerada marcaría un hito histórico, que nos permitiría conectar el origen y el destino del Universo”, matizó Juan García-Bellido, investigador de la Universidad Autónoma de Madrid.

Los científicos de la colaboración DES realizarán el cartografiado de galaxias más grande jamás propuesto, y analizarán estos datos para realizar cuatro pruebas sobre la energía oscura, estudiando cúmulos de galaxias, supernovas, la distribución de galaxias a gran escala y el efecto lente gravitacional débil sobre dichas galaxias. Esta será la primera vez que estos cuatro métodos se utilizan simultáneamente en un único experimento.

El cartografiado se espera que empiece en diciembre, tras la verificación completa de la cámara, y aprovechará las extraordinarias condiciones atmosféricas de los andes chilenos para proporcionar imágenes con la mejor resolución jamás vista en un cartografiado astronómico de gran campo.

Distribuido por el Centro de Investigaciones Energéticas, Medioambientales y Tecnológicas (CIEMAT) y la Universidad Autónoma de Madrid (UAM), en representación de la colaboración DES.

Contacto

Unidad de Comunicación y RR PP del CIEMAT

Avda. Complutense, 40. 28040 Madrid

Tfno.: 913460822 Correo-e: ucrp@ciemat.es