به تازگی یک سیستم LiDAR پیشرفته توسعه یافته است که می‌تواند از دل دود و مه عبور و اشیای پنهان را شناسایی کند.
به گزارش تکناک، این سیستم جدید LiDAR بر پایه فناوری «سنسور تک فوتونی زمان پرواز» یا single-photon time-of-flight طراحی شده است تا تصاویر سه‌بعدی با وضوح بسیار بالا از اشیا به دست آورد. جالب اینجا است که این سیستم می‌تواند چهره انسان را تا فاصله نیم مایلی به وضوح و به صورت سه‌بعدی ارائه دهد.
این تکنولوژی نوین نه تنها در حوزه امنیت و نظارت، بلکه در سنجش از راه دور نیز می‌تواند تحولی عظیم ایجاد کند.
فهرست مطالب
افزایش دقت در شبیه‌سازی‌ها و امنیت
آنگوس مک‌کارتی، یکی از محققان این نوآوری گفت: «این سیستم می‌تواند به شکل چشمگیری سیستم‌های امنیتی و نظارتی را بهبود بخشد. به عنوان مثال، قادر است تصاویر عمقی دقیقی از پشت مه، دود یا حتی صحنه‌های شلوغ به‌دست آورد.»
وی تصریح کرد: «این تکنولوژی امکان شناسایی از راه دور اشیا در محیط‌های مختلف را فراهم می‌کند و می‌تواند برای نظارت بر حرکت ساختمان‌ها یا دیواره‌های سنگی به منظور ارزیابی خطرات احتمالی، مثل نشست زمین، کاربرد داشته باشد.»
محققان در آزمایش‌های اولیه، از این سیستم برای تصویربرداری از شخصیت‌های لگو از فاصله 32 متری استفاده کردند و توانایی آن در ارائه تصاویری دقیق را مورد سنجش قرار دادند.
سیستم LiDAR چگونه اشیای پنهان را شناسایی می‌کند؟
سیستم جدید LiDAR، که مخفف «سنجش نور و فاصله» (Light Detection and Ranging) است، روشی برای اندازه‌گیری فاصله‌ها می‌باشد. این فناوری با ارسال یک پالس لیزری از منبع به سمت هدف و اندازه‌گیری زمانی که طول می‌کشد تا این پالس به منبع بازگردد، فاصله را محاسبه می‌کند. این اطلاعات به ساخت تصاویر سه‌بعدی کمک می‌کند.
سیستم جدید از یک آشکارساز نانوسیم تک فوتونی ابررسانا (SNSPD) بهره می‌برد، که توسط MIT و آزمایشگاه تحقیقاتی ناسا طراحی شده است. این آشکارساز فوق‌حساس می‌تواند فوتون‌های فردی را شناسایی کند و این امکان را به سیستم می‌دهد که از لیزرهای کم‌قدرت و ایمن برای چشم استفاده کند و اندازه‌گیری‌های بلندبرد و سریع انجام دهد.
مک‌کارتی در این باره توضیح داد: «آشکارساز ما تقریباً دو برابر کارآمدتر از آشکارسازهایی است که در سیستم‌های مشابه LiDAR استفاده می‌شود و سیستم زمان‌بندی آن حداقل 10 برابر بهتر است.»
این ویژگی‌ها باعث می‌شود که سیستم قادر باشد فوتون‌های بیشتری از هدف جمع‌آوری کند و در نتیجه تصویری با وضوح فضایی بسیار بالاتر به دست آورد.
آزمایش سیستم LiDAR برای شناسایی اشیای پنهان
در آزمایش‌های میدانی که در دانشگاه هریوت-وات انجام شد، این سیستم توانست تصاویر سه‌بعدی با دقت فوق‌العاده بالا از اشیا در فاصله‌های 45 متر، 325 متر و حتی یک کیلومتر ثبت کند. این سیستم توانایی ثبت ویژگی‌ها با دقت 1 میلی‌متر را داشت، که نسبت به سایر سیستم‌ها 10 برابر بهبود یافته است.
مک‌کارتی در این خصوص گفت: «این دقت عمق فوق‌العاده به سیستم اجازه می‌دهد تا اشیای پشت موانع، مانند پوشش‌های گیاهی یا استتار را با دقت تشخیص دهد؛ چیزی که دوربین‌های دیجیتال قادر به انجام آن نیستند.»
عملکرد در شرایط دشوار
مرحله بعدی تحقیقات این است که محققان این سیستم LiDAR جدید را در فواصلی تا 10 کیلومتر آزمایش کنند و بررسی نمایند که چگونه در شرایط پیچیده‌ای همچون دود و مه عمل می‌کند.
این تکنولوژی می‌تواند آینده امنیت، نظارت و سنجش از راه دور را دگرگون کند و به ابزاری حیاتی در بسیاری از صنایع تبدیل شود.
