Pētījumiem zem ūdens ir izstrādāts kvantu lidars

Pētnieki no Heriot-Watt universitātes un Edinburgas universitātes demonstrē prototipu

lidar sistēma, izmantojot tehnoloģijuKvantu noteikšana 3D attēlu iegūšanai niršanas laikā zem ūdens. Sistēmas augstā jutība ļauj uzņemt augstas kvalitātes attēlus pat vāja apgaismojuma apstākļos.

Inženieri ir izstrādājuši lidar sistēmu, kasizmanto zaļu impulsa lāzera avotu, lai apgaismotu fotografēšanas zonu. Atstarots impulsa apgaismojums tiek noteikts ar viena fotona detektoru masīvu, nodrošinot īpaši ātru noteikšanu vājā apgaismojumā un ievērojami samazinot mērīšanas laiku vājā apgaismojumā.

Ierīces princips un lidar sistēmas prototips zemūdens fotografēšanai. Attēls: Aurora Maccarone et al., Optics Express

Šī pieeja prasa tūkstošiem viena fotonadetektori, katrs ģenerē simtiem notikumu sekundē. Tas apgrūtina to datu iegūšanu un apstrādi, kas nepieciešami ātrai 3D attēla atjaunošanai, īpaši reāllaika lietojumprogrammām. Lai atrisinātu šo problēmu, pētnieki izstrādāja algoritmus attēlveidošanai spēcīgas izkliedes apstākļos. Tie var darboties parastajos grafikas apstrādes blokos (GPU).

3D attēlu iegūšana caur okeāna ūdeni -grūts uzdevums. Ierīces izmanto atstaroto gaismu, un jebkuras daļiņas ūdenī izkliedēs gaismu un izkropļo attēlu. Bet atsevišķu fotonu noteikšana, pamatojoties uz kvantu tehnoloģiju, nodrošina ļoti augstu iespiešanos un darbojas pat vāja apgaismojuma apstākļos.

Ierīces prototipa testēšanas laikā iegūts 3D attēls. Animācija: Aurora Maccarone, Heriot-Watt University

Pētnieki pārbaudīja sistēmutvertne, kurai pievienots izkliedētājs, lai ūdens kļūtu duļķaināks. Eksperimenti ar trīs dažādiem duļķainuma līmeņiem ir pierādījuši veiksmīgu lidara attēlveidošanu attālumā līdz 3 m. Inženieri strādā, lai samazinātu sistēmas izmēru, lai to varētu integrēt zemūdens kuģī.

Lasīt vairāk:

Zinātnieki pirmo reizi redzēja, kā zvaigzne aprij planētu: galu galā tā gaida Zemi

Dzīvojamās zonas malā atrastas divas superzemes: vienai no tām ir komfortabla temperatūra

Mūsdienu cilvēki migrēja uz Eiropu savādāk, nekā tika uzskatīts iepriekš

Uz vāka: attēls no wirestock uz Freepik