تم تطوير ليدار كمي للبحث تحت الماء

باحثون من جامعة هيريوت وات وجامعة إدنبرة يعرضون نموذجًا أوليًا

نظام ليدار باستخدام التكنولوجياالكشف الكمي للحصول على صور ثلاثية الأبعاد أثناء الغوص تحت الماء. تتيح لك الحساسية العالية للنظام التقاط صور عالية الجودة حتى في ظروف الإضاءة المنخفضة.

طور المهندسون نظام ليداريستخدم مصدر ليزر نبضي أخضر لإضاءة منطقة التصوير. يتم الكشف عن الإضاءة النبضية المنعكسة بواسطة مجموعة من أجهزة الكشف عن الفوتون الفردي ، مما يوفر اكتشافًا فائق السرعة في الإضاءة المنخفضة ويقلل بشكل كبير من وقت القياس في بيئات الإضاءة المنخفضة.

مبدأ الجهاز والنموذج الأولي لنظام ليدار للتصوير تحت الماء. الصورة: Aurora Maccarone et al.، Optics Express

يتطلب هذا النهج آلاف الفوتون الفرديأجهزة الكشف ، كل منها يولد مئات الأحداث في الثانية. هذا يجعل من الصعب للغاية الحصول على البيانات اللازمة ومعالجتها لاستعادة صورة ثلاثية الأبعاد بسرعة ، خاصة للتطبيقات في الوقت الفعلي. لحل هذه المشكلة ، طور الباحثون خوارزميات للتصوير تحت ظروف تشتت قوية. يمكن أن تعمل على وحدات معالجة الرسومات العادية (GPUs).

الحصول على صور ثلاثية الأبعاد من خلال مياه المحيط -مهمة صعبة. تستخدم الأجهزة الضوء المنعكس ، وأي جزيئات في الماء ستشتت الضوء وتشوه الصورة. لكن اكتشاف الفوتونات المفردة ، بناءً على تقنية الكم ، يوفر اختراقًا عاليًا للغاية ويعمل حتى في ظروف الإضاءة المنخفضة.

صورة ثلاثية الأبعاد تم الحصول عليها أثناء اختبار نموذج أولي لجهاز. الرسوم المتحركة: Aurora Maccarone ، جامعة هيريوت وات

اختبر الباحثون النظام فيخزان تمت إضافة عامل تشتيت إليه لجعل الماء أكثر عكرًا. أظهرت التجارب التي أجريت على ثلاثة مستويات مختلفة من التعكر تصويرًا ناجحًا باستخدام الليدار على مسافات تصل إلى 3 أمتار ، ويعمل المهندسون على تقليل حجم النظام بحيث يمكن دمجه في غواصة.

قراءة المزيد:

رأى العلماء لأول مرة كيف يلتهم النجم الكوكب: هذا ، في النهاية ، ينتظر الأرض

تم العثور على اثنين من الأرض الفائقة على حافة المنطقة الصالحة للسكن: أحدهما لديه درجة حرارة مريحة

هاجر الإنسان الحديث إلى أوروبا بشكل مختلف عما كان يُعتقد سابقًا

على الغلاف: صورة من wirestock على Freepik