Tədqiqatçılar 1 kilometrə qədər uzaqlıqdakı obyektin və ya səhnənin yüksək ayırdetmə qabiliyyətinə malik 3D təsvirini əldə edə bilən bir fotonlu uçuş vaxtı LiDAR sistemini dizayn ediblər. Yeni sistem hətta çətin ekoloji şəraitdə və ya obyektlər yarpaqlar və ya kamuflyaj torları ilə örtüldükdə belə təfərrüatlı təsviri təmin etməklə təhlükəsizliyi, monitorinqi və uzaqdan zondlamağı gücləndirməyə kömək edə bilər.

Böyük Britaniyanın Heriot-Vatt Universitetindən tədqiqat qrupunun üzvü Aonqus Makkarti deyib: “Sistemimiz digər tədqiqat qrupları tərəfindən bildirilən oxşar LiDAR sistemlərində yerləşdirilən detektorlardan təxminən iki dəfə səmərəli tək fotonlu detektordan istifadə edir və sistemin zamanlama ayırdetmə qabiliyyəti ən azı 10 dəfə yaxşıdır”.

“Bu təkmilləşdirmələr görüntüləmə sisteminə hədəfdən daha çox səpələnmiş foton toplamağa və daha yüksək məkan ayırdetmə qabiliyyətinə nail olmağa imkan verir.”

Optica – da Böyük Britaniya və ABŞ-dan olan çox institutlu tədqiqatçılar qrupu göstərir ki, yeni sistem 325 metr uzaqlıqdakı insanın aydın şəkildə tanınan insan üzünü təsvir edən 3D təsviri yarada bilər.

Tədqiqatçılar Heriot-Vatt Universitetində Cerald Bullerin qrupu, Qlazqo Universitetində Robert Hadfild qrupu, NASA Reaktiv Sürət Laboratoriyasında Metyu Şounun qrupu və MIT-də Karl Berqrenin qrupundan idi.

“Bu tip ölçmə sistemi təhlükəsizlik və monitorinq sistemlərinin təkmilləşdirilməsinə gətirib çıxara bilər ki, məsələn, tüstü və ya duman və qarışıq səhnələr vasitəsilə təfərrüatlı dərinlik şəkilləri əldə edə bilər” deyə yeni məqalənin ilk müəllifi MakKarti bildirib.

“Bu, həmçinin müxtəlif mühitlərdə obyektlərin uzaqdan müəyyənləşdirilməsinə və çökmə və ya digər potensial təhlükələri qiymətləndirmək üçün binaların və ya qaya üzlərinin hərəkətinin monitorinqinə imkan verə bilər.”

https://googleads.g.doubleclick.net/pagead/ads?client=ca-pub-0536483524803400&output=html&h=135&slotname=8188791252&adk=2329133447&adf=4054963813&pi=t.ma~as.8188791252&w=540&abgtt=6&fwrn=4&lmt=1738907847&rafmt=11&format=540×135&url=https%3A%2F%2Fphys.org%2Fnews%2F2025-02-photon-lidar-3d-images-distances.html&wgl=1&uach=WyJXaW5kb3dzIiwiMTUuMC4wIiwieDg2IiwiIiwiMTMyLjAuNjgzNC4xNjAiLG51bGwsMCxudWxsLCI2NCIsW1siTm90IEEoQnJhbmQiLCI4LjAuMC4wIl0sWyJDaHJvbWl1bSIsIjEzMi4wLjY4MzQuMTYwIl0sWyJHb29nbGUgQ2hyb21lIiwiMTMyLjAuNjgzNC4xNjAiXV0sMF0.&dt=1738907846890&bpp=1&bdt=931&idt=662&shv=r20250205&mjsv=m202502040101&ptt=9&saldr=aa&abxe=1&cookie=ID%3De2af2bea6b3e2e90%3AT%3D1735548424%3ART%3D1738907539%3AS%3DALNI_MZIaWdAh-lthHlhpkWN2g6ZC7xT8A&gpic=UID%3D00000f8412a58936%3AT%3D1735548424%3ART%3D1738907539%3AS%3DALNI_MaJ_6ILTTPz6uEc3lU2rNf9ZPgQbA&eo_id_str=ID%3D1b1b09cf233e1b4b%3AT%3D1735548424%3ART%3D1738907539%3AS%3DAA-AfjZKostxhmsFX2YCqOZbTGHa&prev_fmts=0x0&nras=1&correlator=8410728843461&frm=20&pv=1&rplot=4&u_tz=240&u_his=3&u_h=864&u_w=1536&u_ah=816&u_aw=1536&u_cd=24&u_sd=1.25&dmc=8&adx=395&ady=1969&biw=1519&bih=730&scr_x=0&scr_y=0&eid=31090194%2C95344791%2C95350442%2C95347433%2C95350016&oid=2&pvsid=3748622301146395&tmod=1010082065&uas=0&nvt=1&ref=https%3A%2F%2Fphys.org%2F&fc=1920&brdim=0%2C0%2C0%2C0%2C1536%2C0%2C1536%2C816%2C1536%2C730&vis=1&rsz=%7C%7CpeEbr%7C&abl=CS&pfx=0&fu=128&bc=31&bz=1&td=1&tdf=2&psd=W251bGwsbnVsbCxudWxsLDNd&nt=1&ifi=2&uci=a!2&btvi=1&fsb=1&dtd=667

İşığa əsaslanan diapazonun tapılması

Tək fotonlu uçuş vaxtı dərinliyi təsvir sistemi obyektə olan məsafəni hesablamaq üçün lazer impulsunun sistemdən obyektin üzərindəki nöqtəyə və geriyə keçməsi üçün lazım olan vaxtdan istifadə edir. Bu uçuş vaxtı ölçmələri daha sonra 3D məlumat əldə etmək üçün obyektin üzərindəki nöqtələr üçün təkrarlanır.

Yeni sistem MIT və JPL tədqiqat qrupları tərəfindən hazırlanmış superkeçirici nanotelli tək foton detektoru (SNSPD) adlı ultrahəssas detektordan istifadə edir. SNSPD tək bir işıq fotonunu aşkarlaya bilir, yəni göz üçün təhlükəsiz lazerlər də daxil olmaqla, çox aşağı gücə malik lazerlər çox qısa müddətdə və uzun məsafələrdə ölçmə aparmaq üçün istifadə edilə bilər.

Səs-küy səviyyələrini azaltmaq üçün detektor Qlazqo Universiteti qrupu tərəfindən dizayn edilmiş və inşa edilmiş kompakt krioküler sistemdə 1 Kelvindən bir qədər aşağı soyudulmuşdur.

Tədqiqatçılar soyudulmuş SNSPD-ni Heriot-Vatt Universitetində McCarthy tərəfindən hazırlanmış 1550 nm dalğa uzunluğunda işləyən yeni xüsusi tək pikselli skan edən ötürücü ilə birləşdirdilər. Onlar həmçinin son dərəcə dəqiq vaxt intervallarını ölçmək üçün qabaqcıl vaxt ölçmə avadanlığı əlavə etdilər – saniyənin trilyonda bir hissəsinə qədər dəqiqlik (pikosaniyə).

Bunu perspektivə qoymaq üçün, cəmi 1000 pikosaniyədə işıq təxminən 300 millimetr (təxminən 1 fut) məsafəni qət edə bilir. Bu dəqiqlik təxminən 1 mm dərinlikdə ayrılmış səthləri 325 metr məsafədən ayırmağa imkan verirdi.

“Bu amillərin hamısı dayanma məsafəsi, lazer güc səviyyələri, məlumatların əldə edilməsi vaxtı və dərinliyin həlli arasında mübadilədə təkmilləşdirilmiş çeviklik təmin edir” dedi McCarthy.

“Həmçinin, SNSPD detektorları 1550 nm-dən uzun dalğa uzunluqlarında işləyə bildiyinə görə, bu dizayn duman, tüstü və digər qaranlıq maddələr vasitəsilə təsviri daha da yaxşılaşdıra bilən orta infraqırmızı tək fotonlu LiDAR sisteminin inkişafı üçün qapı açır.”

Gündəlik anlayışlar üçün Phys.org-a etibar edən 100.000-dən çox abunəçi ilə elm, texnologiya və kosmosda ən son yenilikləri kəşf edin . Pulsuz xəbər bülleteni üçün qeydiyyatdan keçin və mühüm nailiyyətlər, innovasiyalar və tədqiqatlar haqqında gündəlik və ya həftəlik yeniliklər əldə edin .Abunə ol

Uzaqdakı obyektlərin 3D ölçüləri

Tədqiqatçılar LiDAR sisteminin Heriot-Vatt Universitetinin kampusunda 45 metr, 325 metr və ya 1 kilometr uzaqlıqdakı obyektlərdən ölçmə apararaq sahə sınaqlarını həyata keçirdilər.

Məkan və dərinlik ayırdetmə qabiliyyətini qiymətləndirmək üçün onlar müxtəlif sütun ölçüləri və hündürlükləri olan xüsusi 3D çap edilmiş hədəfi skan ediblər. Sistem 45 və 325 metrdə gündüz işığında 1 mm-ə qədər kiçik funksiyaları həll etdi – dərinlik qətnaməsi əvvəlkindən təxminən 10 dəfə daha yaxşı. Onlar həmçinin piksel başına 1 ms əldə etmə vaxtı, göz üçün təhlükəsiz 3,5 mVt lazer və minimal məlumat emalından istifadə edərək bu məsafələrdə insan üzünün 3D şəklini çəkiblər.

“Sistemin mükəmməl dərinlik ayırdetmə qabiliyyəti o deməkdir ki, o, yarpaqlar və ya kamuflyaj şəbəkəsi kimi dağınıqlığın arxasındakı obyektlərin təsviri üçün xüsusilə yaxşı uyğun olacaq, bu ssenari rəqəmsal kamera üçün çətin olacaq” dedi Makkarti. “Məsələn, o, kamuflyaj torunun bir neçə santimetr arxasında yerləşən obyekti ayırd edə bilərdi, halbuki daha zəif həlli olan sistemlər obyekti ayırd edə bilməyəcək.”

LiDAR sistemi üçün çöl sınaqları 1 kilometr məsafə ilə məhdudlaşsa da , tədqiqatçılar sistemi 10 km-ə qədər məsafədə sınaqdan keçirməyi və tüstü və duman kimi atmosfer qaranlıqları vasitəsilə təsviri araşdırmağı planlaşdırırlar.

Gələcək iş həm də məlumatların təhlilini sürətləndirmək və daha uzaq səhnələrin təsvirini təmin etmək üçün qabaqcıl hesablama metodlarından istifadəyə yönəldiləcəkdir.