Neien 3D Lidar System fir verbessert Objektverfolgung an Distanzmessung

Fuerscher gefouert vum Susumu Noda vun der Kyoto Universitéit a Japan hunn eng Etude iwwer hiren neien net-mechaneschen 3D Lidar System publizéiert. De System passt an der Handfläch an ass fäeg d'Distanz vu schlecht reflektéierenden Objeten ze moossen an hir Bewegung automatesch ze verfolgen.

D'Fuerschung gouf publizéiert an Optica.

Kombinéiert Scannen a Flash Beliichtung

Nom Noda, "Mat eisem Lidar System kënne Roboteren a Gefierer zouverlässeg a sécher dynamesch Ëmfeld navigéieren ouni schlecht reflektiv Objete wéi schwaarz metallesch Autoen aus den Ae ze verléieren." Hien huet bäigefüügt datt d'Integratioun vun der Technologie an Autoen den autonome Fuere méi sécher mécht.

Den neie System gëtt méiglech gemaach duerch eng eenzegaarteg Liichtquell, déi en duebel moduléierten Photonik-Kristalllaser (DM-PCSEL) genannt gëtt. Den DM-PCSEL integréiert net-mechanesch, elektronesch kontrolléiert Strahlscannen mat Blitzbeleuchtung, déi am Blitzlidar benotzt gëtt fir e vollt 3D Bild mat engem eenzegen Liichtblitz ze kréien. Dës Liichtquell ass Chip-baséiert a kéint schliisslech d'Entwécklung vun engem On-Chip All-Solid-State 3D Lidar System erlaben.

Lidar Systemer kartéieren Objeten andeems se se mat Laserstrahlen beliichten an d'Distanz vun dësen Objeten berechent andeems d'Fluchzäit (ToF) vun de Strahlen gemooss gëtt. Déi meescht existent an ënnerentwéckelt Lidar Systemer vertrauen op bewegt Deeler, sou datt se voluminös, deier an onzouverlässeg sinn. Flash Lidar Systemer, op der anerer Säit, benotzen en eenzege breeden an diffusen Liichtstrahl fir gläichzäiteg d'Distanz vun allen Objeten ze beliichten an ze evaluéieren. Wéi och ëmmer, Flash Lidar Systemer kënnen d'Distanz vu schlecht reflektéierten Objeten net moossen an tendéieren grouss ze sinn wéinst den externen Lënsen an opteschen Elementer déi néideg sinn fir de Blitzstrahl ze kreéieren.

Entwécklung vun der Neier Liichtquell

Fir dës Aschränkungen ze iwwerwannen, hunn d'Fuerscher d'DM-PCSEL Liichtquelle entwéckelt, déi souwuel Blitzbeleuchtung a Strahl-Scannen-Fähigkeiten huet. D'Fuerscher hunn dës Liichtquell an en 3D Lidar System agebaut, wat et erlaabt eng gläichzäiteg Miessung vu ville Objete mat breet Blitzbeleuchtung a selektiv Beliichtung vu schlecht reflektéierten Objeten mat engem méi konzentréierte Liichtstrahl. Si hunn och eng ToF Kamera installéiert an Software entwéckelt fir d'automatesch Verfollegung vun der Bewegung vu schlecht reflektéierenden Objeten mat Hëllef vun der Strahl-Scannenbeliichtung.

"Eise DM-PCSEL-baséiert 3D Lidar System léisst eis héich reflektiv a schlecht reflektiv Objete gläichzäiteg rangéieren", sot Noda. "D'Laser, d'ToF Kamera an all assoziéiert Komponenten, déi néideg sinn fir de System ze bedreiwen, goufen op eng kompakt Manéier zesummegesat, wat zu engem Gesamtsystem Footprint resultéiert dee méi kleng ass wéi eng Visittekaart."

D'Fuerscher hunn de System demonstréiert andeems se et benotzt fir d'Distanz vu schlecht reflektéierende Objeten op engem Dësch an engem Labo ze moossen. Si hunn och gewisen datt de System d'Bewegung vun dësen Objeten erkennen a verfollegen kann. D'Fuerscher exploréieren elo d'Potenzial vum System an prakteschen Uwendungen, wéi d'autonom Bewegung vu Roboteren a Gefierer, a ënnersichen d'Méiglechkeet fir d'ToF Kamera duerch eng méi optesch sensibel Single-Photon Lawine Photodiode Array fir méi laang Distanzmiessungen ze ersetzen .