3D изображенията на дълги разстояния са достигнали един километър

Изследователите са разработили система с лазерно захранване, която записва 3D изображения на обекти с висока разделителна способност на разстояние до километър (3000 фута).

Процесът се нарича Time-of-Flight (ToF) дълбочина на изображението, въз основа на времето, необходимо на светлината, излъчвана от лазер, да се върне обратно към своя източник, след отскачане на снимания обект.

Изследователите са тествали камерата върху себе си, от разстояние 910 метра. Дължината на вълната на лазера го прави безопасен за очите.

Досега обхватът на 3D изображенията на дълги разстояния беше много ограничен

Приложената тук технология е подобна на радара, но използва светлина, вместо микровълни. За картографиране на обекти или сцени в 3D, учените проектират лазерен лъч и измерват колко време е необходимо, за да се върне светлината.

Образът на дълбочина ToF вече се използва прилага се в системи за машинно зрение и навигация за автономни превозни средства.

Досега обаче обхватът беше сравнително кратък. Също така устройствата ToF имаха проблеми с много повърхности, които не отразяват правилно инфрачервената светлина.

Учени от Единбург, Шотландия, наскоро се справиха с тези недостатъци и докладваха резултатите си в международното списание на Optical Express, Optics Express.

Точност на милиметрова скала на големи разстояния

Воден от Джералд Булър, професор от Университета Хериот-Уат в Единбург, екип от изследователи успя да запише подробни 3D изображения на обекти с висока разделителна способност на разстояние до километър.

Камерната им система бързо мете слабо мощни лазерни лъчи, на големи разстояния. След това улавя светлината, която се връща, и нанася времето за пътуване на всеки отделен фотон върху матрица, пиксел по пиксел.

За разлика от предишните машини за визуализация на дълбочина, тази използва по-дълги вълни на лазера (около 1560 нанометра), които позволяват запис на по-висок диапазон от текстури, като дрехи.

Тези по-дълги вълни с над 1550 нанометра имат по-добро затихване на атмосферата, което означава, че пътуват по-бързо и сигналът им е по-лесен за откриване, откроявайки се от нивото на слънчевия шум. И двата фактора допринасят за увеличения обхват до един километър.

Друг положителен аспект на тази дължина на вълната е, че това е така безопасно за очите, ако се използва с ниска мощност.

Въпреки че може да различава дрехите, камерата все още не може да обработва човешки лица поради факта, че кожата поглъща лесно светлината. Отразяващите характеристики на кожата обаче се подобряват, когато се изпотяват.

Освен евентуална идентификация на лицето, системата от камери може да се използва за навигация при трудни условия на видимост, или както предполага Джералд Булер, сканиране на здравето на растителността от самолети, оценка на потенциалните опасности, чрез измерване на геоложки промени или подобряване на картографирането на океаните.