Laser-bewaffneten Kameras können "um die Ecke sehen"

Mit Hilfe von Lasern können Kameras verfolgen bewegte Objekte versteckt um die Ecke, sagen Wissenschaftler. Die Feststellung eines Tages Fahrzeuge um blinde Ecken zu sehen, um Kollisionen zu vermeiden helfen könnte, hinzugefügt Forscher.

Laserscanner werden jetzt regelmäßig verwendet, um 3D Bilder der Elemente zu erfassen. Die Scanner bounce Lichtimpulse von Zielen, und weil Licht mit konstanter Geschwindigkeit bewegt, können die Geräte messen Sie die Menge der Zeitaufwand für die Impulse zurück. Diese Messung zeigt, wie weit das Licht Impulse gereist sind, die verwendet werden können, um neu, wie die Objekte aussehen in drei Dimensionen.

Frühere Forschung vorgeschlagen, daß Laser Sachen versteckt um die Ecke helfen könnte durch Brennen Lichtimpulse auf Oberflächen in der Nähe der Objekte ausfindig zu machen. Diese Flächen können wie Spiegel, Streuung des Lichts auf alle verdeckten Ziele handeln. Durch die Analyse des Lichts, das die Objekte und andere Oberflächen zurück an den Scanner reflektiert wird, können Forscher rekonstruieren, die Formen der Elemente – zum Beispiel eine Schaufensterpuppe 8-Zoll-große (20 Zentimeter). [Science Fakt oder Fiktion? Die Plausibilität der 10 Sci-Fi-Konzepte]

"Die Fähigkeit, hinter einer Wand zu sehen ist ziemlich bemerkenswert," sagte leitender Autor der Studie Daniele Faccio, ein Physiker an der Heriot-Watt University in Edinburgh, Schottland.

Eine mögliche Anwendung dieser Forschung ist eine System, die hilft, Autos sehen um Kurven, Kollisionen zu vermeiden. "Wenn das andere Fahrzeug oder Person ist zu schnell ankommen, was bedeutet, dass eine Kollision sein könnte, dann könnte das System diese Informationen füttern, um dem Auto, die dann eigenständig entscheiden konnte zu verlangsamen," sagte Faccio Leben Wissenschaft.

Eine der Schwächen der bisherigen Forschung war jedoch die Länge der Zeit dauerte es, um das Bild eines Objekts zu rekonstruieren. Dadurch wird verhindert, dass Forscher diese Methode verwenden, um bewegte Objekte in Echtzeit zu verfolgen.

Jetzt haben Forscher einen Weg zu sehen, bewegte Objekte versteckt hinter Ecken in nur wenigen Sekunden anstelle von Stunden gefunden.

Das neue System besteht aus einem Laser und eine Kamera. Der Laser war außerordentlich schnell, in der Lage feuern 67 Millionen Impulse pro Sekunde, bei jedem Impuls dauert nur 10 Femtosekunden. (Eine Femtosekunde ist ein Millionstel einer Milliardstel Sekunde). Die Kamera war empfindlich genug, um einzelne Photonen oder Pakete des Lichts zu erkennen, und war schnell genug, um Photonen jedes 50 Picosekunden erfassen. (Eine Pikosekunde ist ein Millionstel einer Millionstel Sekunde.)

In Experimenten feuerte die Wissenschaftler Laserpulse auf einen weißen Karton direkt vor einem schwarzen Karton Ecke. Dieses Licht reflektiert auf ein Wimmelbild, eine Schaum-Statue von einem menschlichen Messen 11,8 Zoll (30 Zentimeter) hoch.

Wegen der Kamera Geschwindigkeit und Empfindlichkeit, nach nur 3 Sekunden der Datenerfassung auf den versteckten Objekten konnte es Gegenstände versteckt hinter einer Ecke mit bis zu 0,4 Zoll (1 cm) Genauigkeit zu lokalisieren. Die Wissenschaftler konnten zuverlässig verfolgen ein Element befindet sich ungefähr 3 Fuß (1 Meter) von der Kamera während das Element ungefähr 1,1 Zoll (2,8 cm verschoben) pro Sekunde.

Die Wissenschaftler darauf hingewiesen, dass sie diese Methode noch nicht verwenden können, um 3D-Bilder der Objekte zu erzeugen, die die Kamera erkennt. Faccio sagte, dass zukünftige Forschung des Systems verbessern könnten, hilft es komplett in 3D zu sehen, sowie durch macht es hunderte Bilder von Füssen entfernt und schneller als die 3 Sekunden dauert es jetzt zu erkennen.

"Erweitern die Erfassungsreichweite – beispielsweise bis zu Hunderten von Metern – ist eine große Herausforderung, aber wir sind zuversichtlich, dass als die Technologie wird besser und besser, dies möglich, wird" sagte Faccio. "Es ist klar, dass jetzt wir bessere Kameras brauchen, und diese sind in der Tat in der Entwicklung, wie wir sprechen."

Faccio, Hauptautor der Studie und Doktorand Genevieve Gariepy Heriot-Watt University und ihre Kollegen detailliert ihre Ergebnisse online-Dez. 7 in der Zeitschrift Nature Photonics.

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