As imaxes 3D de longa distancia alcanzaron un quilómetro

Os investigadores desenvolveron un sistema de cámaras con láser que grava imaxes en 3D de alta resolución de obxectos, desde ata un quilómetro (3000 pés) de distancia.

O proceso denomínase imaxe de profundidade no tempo de voo (ToF), en función do tempo que leva a luz emitida por un láser volver á súa fonte, despois de botar o obxecto fotografado.

Os investigadores probaron a cámara por si mesmos, a unha distancia de 910 metros. A longa lonxitude de onda do láser faino seguro para os ollos.

Ata agora, o alcance de imaxe 3D de longa distancia era moi limitado

A tecnoloxía aplicada aquí é semellante ao radar, pero fai uso da luz en vez de microondas. Para cartografar obxectos ou escenas en 3D, os científicos proxectan un raio láser e miden o tempo que tarda en volver a luz.

A imaxe de profundidade de ToF xa está a ser aplicado en sistemas de visión e navegación por máquina para vehículos autónomos.

Ata agora, a autonomía cuberta era relativamente curta. Ademais, os dispositivos ToF tiveron problemas con moitas superficies que non reflicten adecuadamente a luz infravermella.

Científicos de Edinburg, Escocia, trataron recentemente estas deficiencias e informaron dos seus resultados na revista internacional da Optical Society, Optics Express.

Precisión de escala milimétrica a longas distancias

Liderado por Gerald Buller, profesor da Universidade Heriot-Watt de Edimburgo, un equipo de investigadores conseguiu gravar imaxes detalladas en 3D de alta resolución de obxectos, desde ata un quilómetro de distancia.

O seu sistema de cámara arrasa rapidamente raios láser de baixa potencia, en longas distancias. A continuación, captura a luz de volta e traza o tempo de ida e volta de cada fotón individual nunha matriz, píxel por píxel.

A diferenza das máquinas de imaxe de profundidade pasadas, esta usa lonxitudes de onda máis longas do láser (ao redor de 1560 nanómetros), que permite gravar un maior rango de texturas, como artigos de roupa.

Estas lonxitudes de onda máis longas, de máis de 1550 nanómetros, teñen unha mellor atenuación da atmosfera, o que significa que viaxan máis rápido e o seu sinal é máis doado de detectar, destacando do nivel de ruído solar. Ambos factores contribúen ao alcance aumentado de ata un quilómetro.

Outro aspecto positivo desta lonxitude de onda é que é seguro para os ollos, se se utiliza a pouca potencia.

Aínda que pode distinguir a roupa, a cámara aínda non pode procesar rostros humanos, debido a que a pel absorbe a luz facilmente. Non obstante, as características reflectantes da pel melloran ao transpirar.

Ademais da identificación da cara, o sistema de cámara pode usarse para navegar en condicións de visibilidade difíciles ou como suxire Gerald Buller, explorando a saúde da vexetación desde avións, avaliación de perigos potenciais, medindo os cambios xeolóxicos ou mellorando a cartografía dos océanos.