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声波悬浮技术实现昆虫标本无损成像

创新技术突破

科学家利用精确控制的声波使昆虫标本悬浮在空中,实现了多角度的详细拍摄,同时避免了对标本的损坏。这一技术突破解决了传统微距摄影中使用大头针固定标本可能造成损坏的问题,特别是对于体型极小的标本。

研究团队与技术原理

来自卡尔斯鲁厄理工学院自动化与应用信息研究所(Institute for Automation and Applied Infomatics, Karlsruhe Institute of Technology)、莱布尼茨进化与生物多样性科学研究所(Leibniz Institute for Evolution and Biodiversity Science)以及柏林洪堡大学(Humboldt University Berlin)的研究团队合作开发了这项技术。

声波悬浮技术并非首创,自20世纪初就已存在。但将其应用于科学摄影领域是一个创新突破,为生物标本研究提供了新的可能。

设备与拍摄方法

研究团队使用奥林巴斯OM-D E-M1 III相机(Olympus OM-D E-M1 III)、90mm f/3.5微距镜头和2倍增距镜进行拍摄。系统可在每个位置拍摄40张照片,通过72个不同角度获取完整的标本图像。焦点堆叠采用Helicon Focus软件处理。

研究意义

昆虫在生物多样性研究中占据重要地位,贡献了超过75%的物种级生物多样性。这项技术为昆虫研究提供了重要工具,特别是在人工智能模型训练所需的大量图像数据采集方面。

技术优势与展望

该技术最大的优势在于实现了完全无损的标本观察。由于无需使用昆虫针固定,可以观察标本的所有部位,且不会影响后续的DNA测序工作。目前该技术仍存在声场旋转限于单轴、3D模型重建尚未完善等局限,但为小型轻质物体的近距离摄影测量提供了新的研究方向。