Zephyrnet Logosu

Tek fotonlu LIDAR sistemi, su altındaki 3 boyutlu nesneleri görüntüler – Fizik Dünyası

Tarih:

bir tanka batırılmış tek foton sistemi
Araştırmacılar, su altındayken 3 boyutlu görüntüler yakalayabilen kuantum algılama teknolojisini kullanan bir LIDAR sistemi geliştirdi. Sistemi, bir borunun (sağda) 3 boyutlu görüntüsünü (solda) yakalamak için kullanarak gösterdiler. Tarama, bir tanka daldırılmış tek foton sistemi ile elde edildi. Nezaket: Bir Maccarone, Heriot-Watt Üniversitesi

Yeni bir LIDAR sistemi, tek fotonlu bir detektör dizisi kullanarak nesneleri su altında üç boyutlu olarak görüntüleyebilir. Birleşik Krallık'taki Herriot-Watt Üniversitesi'ndeki araştırmacılar tarafından geliştirilen teknoloji, su altı nesnelerinin incelenmesi, izlenmesi ve araştırılması, açık deniz mühendisliği ve hatta arkeoloji gibi uygulamalar için kullanışlı olabilir.

Ekip lideri, "Bildiğimiz kadarıyla, bu, kuantum algılama teknolojilerine dayalı tamamen suya batırılmış bir görüntüleme sisteminin ilk prototipidir" diyor. Aurora Maccarone. Ekip daha önce bulanık veya yüksek derecede zayıflatıcı su altı ortamlarına nüfuz edebilen tek foton algılama teknikleri kullanarak görüntüleme göstermiş olsa da, son çalışma bir adım daha ileri giderek sistemin büyük bir test tankına tamamen daldırıldığında gerçekten çalışabileceğini kanıtlıyor. Araştırmacılar ayrıca, 3D görüntüleri yeniden oluşturmak için kullanılan donanım ve yazılımı geliştirerek, görüntülemeyi gerçek zamanlı olarak gerçekleştirmelerini sağladı.

Çok bulanık sularda 3D görüntüleme

Maccarone, sensörün çalışma konseptinin oldukça basit olduğunu açıklıyor. İlk olarak, yeşil darbeli bir lazer kaynağı ilgilenilen sahneyi aydınlatır. Sahnedeki nesneler bu atımlı aydınlatmayı yansıtır ve ultra hassas tek fotonlu detektörler dizisi yansıyan ışığı alır. Maccarone, "Yansıtılan ışığın geri dönüş süresi ölçülerek hedefe olan mesafe doğru bir şekilde ölçülebilir, bu da hedefin 3B profilini oluşturmamıza olanak tanır" diyor. "Tipik olarak, zamanlama ölçümü pikosaniye zamanlama çözünürlüğü ile gerçekleştirilir, bu da sahnedeki hedeflerin milimetre ölçeğindeki ayrıntılarını çözebileceğimiz anlamına gelir."

En önemlisi, teknik, araştırmacıların hedef tarafından yansıtılan fotonlar ile sudaki parçacıklar tarafından yansıtılanlar arasında ayrım yapmasına olanak tanır. Maccarone, "Bu, optik saçılmanın görüntü kontrastını ve çözünürlüğü bozabileceği oldukça bulanık sularda 3D görüntüleme için özellikle uygun hale getiriyor" diye ekliyor.

Araştırmacılar sistemlerini 4 mx 3 mx 2 m ölçülerindeki bir su tankında test ettiler. Suya değişen miktarlarda saçılma maddesi ekleyerek, doğal su altı ortamlarında bulunan farklı ışık saçılma seviyelerini taklit edebildiler. Optik dizi saniyede yüzlerce algılama olayı ürettiğinden, araştırmacılar verileri analiz etmek için yüksek ışık saçan koşullarda görüntüleme için özel olarak geliştirilmiş algoritmalar kullandılar.

Maccarone, su altı LIDAR'ının uygulama yelpazesinin son derece geniş olduğunu söylüyor. Muhtemel kullanımlardan biri, su altı kablolarını veya türbinlerin su altındaki kısımlarını incelemek olabilir. Diğer seçenekler, güvenlik ve savunma sektöründeki arkeolojik alanların ve uygulamaların izlenmesini ve araştırılmasını içerir.

Maccarone, şu anki asıl zorluğun sistemdeki her bileşeni küçültmek ve böylece genel boyutlarını bir su altı aracına sığabilecek bir boyuta indirmek olduğunu ekliyor. "Sistemin performansından ödün vermeden bunu mümkün kılacak uygun bir çözüm bulmak için endüstri ile işbirliği yapıyoruz" diyor.

Araştırmacılar çalışmalarını Optik Ekspres.

spot_img

En Son İstihbarat

spot_img