Pengimejan 3D jarak jauh telah mencapai tanda satu kilometer

Para penyelidik telah mengembangkan sistem kamera bertenaga laser yang merakam gambar objek 3D beresolusi tinggi, dari jarak sejauh satu kilometer (3000 kaki).

Proses ini dinamakan pengimejan kedalaman Time-of-Flight (ToF), berdasarkan waktu yang diperlukan untuk cahaya yang dipancarkan oleh laser untuk kembali ke sumbernya, setelah memantulkan objek yang difoto.

Penyelidik menguji kamera pada diri mereka sendiri, dari jarak 910 meter. Panjang gelombang laser yang panjang menjadikannya selamat untuk mata.

Sehingga kini, jarak pengimejan 3D jarak jauh sangat terhad

Teknologi yang digunakan di sini serupa dengan radar, tetapi menggunakan cahaya, bukannya gelombang mikro. Untuk memetakan objek atau pemandangan dalam 3D, saintis memproyeksikan sinar laser dan mengukur berapa lama cahaya kembali.

Pengimejan kedalaman ToF sudah ada digunakan dalam sistem penglihatan dan navigasi mesin untuk kenderaan autonomi.

Sampai sekarang, jarak yang diliputi agak pendek. Juga, peranti ToF menghadapi masalah dengan banyak permukaan yang tidak memantulkan cahaya inframerah dengan betul.

Para saintis dari Edinburg, Scotland baru-baru ini menangani kekurangan ini, dan melaporkan hasilnya dalam jurnal antarabangsa Optical Society, Optics Express.

Ketepatan skala milimeter pada jarak jauh

Diketuai oleh Gerald Buller, seorang profesor di Heriot-Watt University di Edinburgh, sepasukan penyelidik telah berjaya merakam gambar objek resolusi tinggi 3D terperinci, dari jarak hingga satu kilometer.

Sistem kamera mereka menyapu dengan pantas pancaran laser berkuasa rendah, jarak jauh. Ia kemudian menangkap cahaya yang kembali, dan memetakan setiap waktu perjalanan pulang masing-masing foton pada matriks, piksel demi piksel.

Berbanding dengan mesin pencitraan kedalaman masa lalu, yang satu ini menggunakan panjang gelombang laser yang lebih panjang (sekitar 1560 nanometer), yang mana membolehkan merakam pelbagai tekstur yang lebih tinggi, seperti artikel pakaian.

Panjang gelombang yang lebih panjang ini, lebih dari 1550 nanometer, mempunyai pelemahan atmosfera yang lebih baik, yang bermaksud mereka bergerak lebih cepat, dan isyaratnya lebih mudah dikesan, menonjol dari tahap kebisingan matahari. Kedua-dua faktor ini menyumbang kepada peningkatan jarak hingga satu kilometer.

Aspek positif lain dari panjang gelombang ini ialah selamat untuk mata, jika digunakan dengan kuasa rendah.

Walaupun dapat membezakan pakaian, kamera belum dapat memproses wajah manusia, kerana kulit menyerap cahaya dengan mudah. Walau bagaimanapun, ciri-ciri reflektif kulit bertambah baik apabila berpeluh.

Selain pengenalan wajah akhirnya, sistem kamera dapat digunakan untuk menavigasi dalam kondisi penglihatan yang sukar, atau seperti yang dicadangkan oleh Gerald Buller, memindai kesihatan vegetasi dari pesawat terbang, menilai potensi bahaya, dengan mengukur perubahan geologi, atau memperbaiki pemetaan lautan.