新方法將您的智能手機(jī)變成科學(xué)工具

SPECTACLE包括許多自己動(dòng)手(DIY)方法，我們發(fā)現(xiàn)這些方法提供的結(jié)果可與需要高端實(shí)驗(yàn)室設(shè)備的專業(yè)方法相媲美。

科學(xué)家已經(jīng)開(kāi)發(fā)出一種簡(jiǎn)單的方法來(lái)校準(zhǔn)智能手機(jī)相機(jī)，這種工具可以幫助業(yè)余愛(ài)好者和理科學(xué)生在沒(méi)有專門設(shè)備的情況下收集有用的研究數(shù)據(jù)。雖然智能手機(jī)和其他消費(fèi)類相機(jī)越來(lái)越多地用于科學(xué)應(yīng)用，但很難比較和組合來(lái)自不同設(shè)備的數(shù)據(jù)。

“消費(fèi)者相機(jī)的低成本使其成為涉及大規(guī)模部署，自主監(jiān)控或公民科學(xué)的項(xiàng)目的理想選擇，”荷蘭萊頓大學(xué)研究團(tuán)隊(duì)負(fù)責(zé)人Olivier Burggraaff說(shuō)。“我們的標(biāo)準(zhǔn)化校準(zhǔn)方法將使任何人都可以更容易地使用消費(fèi)類相機(jī)來(lái)檢測(cè)空氣中的氣溶膠粒子來(lái)測(cè)量污染，”開(kāi)發(fā)校準(zhǔn)方法的Burggraaff說(shuō)。

在Optics Express期刊中，研究人員描述了稱為SPECTACLE(標(biāo)準(zhǔn)化攝影設(shè)備校準(zhǔn)技術(shù)和目錄)的方法，該方法可用于智能手機(jī)，數(shù)碼單反相機(jī)和無(wú)人機(jī)上的攝像機(jī)。該數(shù)據(jù)庫(kù)允許用戶從他們的相機(jī)上傳校準(zhǔn)數(shù)據(jù)供其他人使用。

“SPECTACLE包括許多自己動(dòng)手(DIY)方法，我們發(fā)現(xiàn)這些方法提供的結(jié)果可與需要高端實(shí)驗(yàn)室設(shè)備的專業(yè)方法相媲美，”Burggraaff說(shuō)。

標(biāo)準(zhǔn)化校準(zhǔn)方法的開(kāi)發(fā)是為了滿足研究人員開(kāi)發(fā)公民科學(xué)方法以使用智能手機(jī)測(cè)量光學(xué)水質(zhì)的需求。

“使用智能手機(jī)相機(jī)測(cè)量水質(zhì)我們需要很好地理解它們，因?yàn)槊總€(gè)制造商和每個(gè)設(shè)備都有自己的特點(diǎn)，”Burggraaff說(shuō)。“SPECTACLE匯集了許多現(xiàn)有的校準(zhǔn)方法，并首次將它們應(yīng)用于消費(fèi)者相機(jī)，這將使其他開(kāi)發(fā)人員和我們更容易將這些相機(jī)用于科學(xué)目的，”他說(shuō)。

為了測(cè)試新的校準(zhǔn)方法，研究人員使用幾臺(tái)攝像機(jī)將它們與既定方法進(jìn)行了比較。例如，他們發(fā)現(xiàn)用于測(cè)量透鏡如何在傳感器上分布光線的DIY方法(稱為平面防護(hù))與在實(shí)驗(yàn)室設(shè)置中需要積分球的標(biāo)準(zhǔn)方法的結(jié)果的5%相匹配。

DIY方法包括在相機(jī)上粘貼紙張并獲取太陽(yáng)圖像或計(jì)算機(jī)屏幕。研究人員計(jì)劃將SPECTACLE方法應(yīng)用于更多數(shù)量的相機(jī)，以填充數(shù)據(jù)庫(kù)并更廣泛地了解相機(jī)屬性。這將由研究人員以及想要將校準(zhǔn)數(shù)據(jù)上傳到數(shù)據(jù)庫(kù)的任何人完成。