Yψηλής ευκρίνειας 3D χαρτογράφηση επιφανειών εξ αποστάσεως

Ερευνητές του NIST (National Institute of Standards and Technology) επέδειξαν ένα βασισμένο σε λέιζερ σύστημα imaging που δημιουργεί τρισδιάστατους χάρτες επιφανειών σε αποστάσεις μέχρι και 10,5 μέτρων- μία τεχνολογία η οποία αναμένεται να φανεί εξαιρετικά χρήσιμη σε μια ποικιλία τομέων, από βιομηχανικές εφαρμογές (σχεδιασμός και συναρμολόγηση συσκευών) μέχρι την εγκληματολογία.

Το 3D mapping σύστημα του NIST συνδυάζει μία μορφή LADAR (laser detection and ranging), επαρκούς ευαισθησίας για τον εντοπισμό αδύναμου ανακλώμενου φωτός, με την ακρίβεια των «χτενών συχνοτήτων» (frequency combs). H «χτένα συχνοτήτων», ένα εργαλείο για την ακριβή μέτρηση διαφορετικών συχνοτήτων φωτός, χρησιμοποιείται για το συνεχές καλιμπράρισμα του λέιζερ στο σύστημα.

NIST/BAUMANN

Το σύστημα 3D mapping του ΝΙST, λειτουργώντας με ισχύ λέιζερ μόλις των 9 milliwatts, σαρώνει το αντικείμενο- στόχο σημείο ανά σημείο σε ένα «πλέγμα», μετρώντας την απόσταση για κάθε σημείο. Τα δεδομένα αυτά χρησιμοποιούνται για τη δημιουργία μίας τρισδιάστατης εικόνας περίπου ενός εκατ. pixels μέσα σε χρονικό διάστημα μικρότερο των 8,5 λεπτών, υπό τους παρόντες ρυθμούς scanning. Οι αποστάσεις προς τα σημεία σε μία ανώμαλη επιφάνεια η οποία αντανακλά φως προς πολλές κατευθύνσεις μπορούν να μετρηθούν με απόκλιση 10 μικρομέτρων μέσα σε μισό μιλισεκόντ.

Οι ερευνητές του NIST επέδειξαν τη χρησιμότητα του συστήματός τους σαρώνοντας πατημασιές σε έδαφος, «δύσκολη» βλάστηση όπως οι κάκτοι και πολύπλοκες μηχανικές συσκευές. Η συγκεκριμένη μέθοδος παρέχει αυξημένες δυνατότητες σε σχέση με συμβατικά συστήματα, συνδυάζοντας υψηλή ακρίβεια και δυνατότητα λειτουργίας σε πολύ μεγαλύτερες αποστάσεις, ενώ επίσης δεν χρειάζεται αντικείμενο- σημείο αναφοράς δίπλα στον στόχο. 

Ήδη πολλοί κατασκευαστές έχουν εκφράσει ενδιαφέρον για το σύστημα, το οποίο επί της παρούσης έχει το μέγεθος ενός υπολογιστή desktop, ωστόσο θεωρείται πως μπορεί να συρρικνωθεί σχετικά εύκολα, για τη δημιουργία φορητών εργαλείων.

Η έρευνα χρηματοδοτήθηκε από το NIST και τη DARPA του αμερικανικού Πενταγώνου.