閱讀 | 訂閱
閱讀 | 訂閱
電子加工新聞

激光三維成像技術應用現狀分析

星之球激光 來源:光電論壇2014-03-11 我要評論(0 )   

激光雷達成像可以提供清晰圖像,之前的激光雷達技術在夜間於(yu) 13600英尺的高度(4145米高度),18秒內(nei) 就獲得了停放航天飛機的肯尼迪航天中心內(nei) 200米*200米的清晰圖像。 機載...

   激光雷達成像可以提供清晰圖像,之前的激光雷達技術在夜間於(yu) 13600英尺的高度(4145米高度),18秒內(nei) 就獲得了停放航天飛機的肯尼迪航天中心內(nei) 200米*200米的清晰圖像。

  機載激光掃描在過去幾年中已經生成了清晰的地圖,比如利用它透過叢(cong) 林遮蔽掃描出吳哥窟城市遺跡的街道網格,而對麵積370公裏的區域繪製分辨率為(wei) 1米的圖像需要直升機飛行20小時完成。

  位於(yu) 馬薩諸塞州貝德福德的漢斯科姆空軍(jun) 基地中,一架龐巴迪的渦槳飛機運用了該項技術,機身擁有一個(ge) 新興(xing) 的激光雷達(光探測和測距)3-D成像係統,吳哥窟的掃描工作隻需要半個(ge) 小時左右即能完成。該係統由聯邦政府資助的林肯實驗室開發,該實驗室由麻省理工學院運營。

  激光雷達係統發射激光並檢測反射的光子,通過回程的時間差探測距離,實現3D成像。新的成像係統核心是一個(ge) 微型集成電路片,包含超過16384個(ge) 像素組,每個(ge) 像素組處理一個(ge) 光子。每個(ge) 像素組與(yu) 光學鏡片一一對應,能夠實現區域成像。費爾德表示這些單光子探測器組成的陣列能夠非常迅速地映射寬領域。

  目前的機載激光雷達中,各個(ge) 探測器不是很敏感,隻能靠機械移動來監測激光的反射來獲得更寬的視野。目前該係統生成的圖像尚未公開,采用上一代該技術的係統於(yu) 四年前製成,其像素組僅(jin) 為(wei) 目前的四分之一。該係統於(yu) 2010年1月調往海地地震災區執行人道救援任務。該係統能在10000英尺以上的空中對600平方米的區域快速成像,並能分辨尺寸約30厘米散落在城市街道的瓦礫。激光雷達已經在吳哥窟使用的係統上,工作速度約提升四倍並可以捕獲更多的細節。據估計,在漢斯科姆空軍(jun) 基地的最新係統處理速度應該在十倍以上,並能生成更大的地圖。

  這個(ge) 技術采用銦镓砷半導體(ti) ,其工作在紅外光譜中在一個(ge) 相對長的波長,並能夠采用更大的功率,因此延長增大激光掃描的範圍。在過去十年中,像素陣列是依據單個(ge) 光子的檢測而建立的。在大多數情況下,成像係統僅(jin) 限於(yu) 政府和軍(jun) 隊的任務中使用,如快速繪製阿富汗的崎嶇地形來尋找直升機機組著陸的區域(要求分辨率達到1米)。

  該技術目前已授權兩(liang) 家公司,分別是普林斯頓光波公司、波音公司旗下的Spectrolab公司。去年普林斯頓光波公司在海地成功實現了技術的商業(ye) 化,產(chan) 品如鞋盒大小,主要針對國防承包商市場,其初始價(jia) 格約為(wei) 15萬(wan) 美元。

  隨著芯片製造工藝的提高和價(jia) 格的降低,該技術能夠運用在更多的領域,包括冰川學、農(nong) 業(ye) 、考古學等方麵,甚至能用於(yu) 自動駕駛汽車。普林斯頓光波公司的CEO埃特澤表示,眼下汽車激光雷達的商業(ye) 版本僅(jin) 能探測幾米,而成本卻高達3萬(wan) 美元,還需要一個(ge) 笨重的機械設備。雖然目前汽車有許多不同類型的雷達,銦镓砷方法有一個(ge) 長期的優(you) 勢,它可以安全地被上升到非常高的功率電平。當前係統使用的矽,隻能在可見光的頻率範圍內(nei) 運行。因此,需要將電壓升到足夠高,能夠在霧天探測到200米外的動物,這種光照對眼部是有影響的。對於(yu) 眼睛的安全是汽車供應商長期關(guan) 注的問題,他們(men) 對於(yu) 擁有更安全波長的單光子探測更感興(xing) 趣。

  無論該技術是否運用於(yu) 汽車,省去一些可動部件、開發更大的單光子探測器陣列最終將帶來3-D圖像的價(jia) 格革命。發射陣列的新進展可以更容易發射激光。去年《自然》雜誌中報道了來自麻省理工學院的研究人員開發出64*64的矽陣列,所發射的激光可以照射到任一用戶想要的位置,並且可以通過芯片調節電壓。

轉載請注明出處。

免責聲明

① 凡本網未注明其他出處的作品,版權均屬於(yu) fun88网页下载,未經本網授權不得轉載、摘編或利用其它方式使用。獲本網授權使用作品的,應在授權範圍內(nei) 使 用,並注明"來源:fun88网页下载”。違反上述聲明者,本網將追究其相關(guan) 責任。
② 凡本網注明其他來源的作品及圖片,均轉載自其它媒體(ti) ,轉載目的在於(yu) 傳(chuan) 遞更多信息,並不代表本媒讚同其觀點和對其真實性負責,版權歸原作者所有,如有侵權請聯係我們(men) 刪除。
③ 任何單位或個(ge) 人認為(wei) 本網內(nei) 容可能涉嫌侵犯其合法權益,請及時向本網提出書(shu) 麵權利通知,並提供身份證明、權屬證明、具體(ti) 鏈接(URL)及詳細侵權情況證明。本網在收到上述法律文件後,將會(hui) 依法盡快移除相關(guan) 涉嫌侵權的內(nei) 容。

網友點評
0相關評論
精彩導讀