位于杜克大學(xué)并由國(guó)家科學(xué)基金會(huì)部分資助的一組研究人員利用他們?cè)诠鈱W(xué)相干斷層掃描(稱為 OCT，一種用于對(duì)視網(wǎng)膜成像的非侵入性測(cè)試)方面的經(jīng)驗(yàn)來(lái)改進(jìn)和改進(jìn)機(jī)器人和自我的視覺(jué)技術(shù)。駕駛汽車。

傳統(tǒng)激光雷達(dá)是光檢測(cè)和測(cè)距的簡(jiǎn)稱，由于來(lái)自昏暗反射光或明亮直射陽(yáng)光的微弱信號(hào)，在 3D 應(yīng)用中表現(xiàn)不佳。該團(tuán)隊(duì)著手尋找解決方案，并轉(zhuǎn)向了一種稱為調(diào)頻連續(xù)波或 FMCW 激光雷達(dá)的激光雷達(dá)形式。

“FMCW 激光雷達(dá)與 OCT 具有相同的工作原理，OCT 是生物醫(yī)學(xué)工程領(lǐng)域自 1990 年代初以來(lái)一直在發(fā)展的，”發(fā)表在 Nature Communications上的該研究的作者之一錢若冰說(shuō)。“但 30 年前，沒(méi)有人知道自動(dòng)駕駛汽車或機(jī)器人會(huì)成為一件事，因此該技術(shù)專注于組織成像?，F(xiàn)在，為了使其對(duì)這些其他新興領(lǐng)域有用，我們需要用它的超高分辨率能力換取更遠(yuǎn)的距離和更快的速度。”

FMCW 激光雷達(dá)技術(shù)發(fā)出在不同頻率之間轉(zhuǎn)換的激光束，同時(shí)探測(cè)器測(cè)量光反射時(shí)間，區(qū)分不同的頻率模式和光源。適應(yīng)性強(qiáng)的高速技術(shù)在可變條件下有效。

該團(tuán)隊(duì)沒(méi)有使用傳統(tǒng)激光雷達(dá)中使用的旋轉(zhuǎn)鏡，而是使用了一種像棱鏡一樣工作的衍射光柵，將頻率從源頭處分離出來(lái)。這些修改允許更大的覆蓋區(qū)域，而不會(huì)影響深度或準(zhǔn)確性。該系統(tǒng)具有前所未有的定位精度和數(shù)據(jù)吞吐量，足夠快以高細(xì)節(jié)和實(shí)時(shí)捕獲移動(dòng)的人體部位。

“就像電子相機(jī)已經(jīng)無(wú)處不在一樣，我們的愿景是開(kāi)發(fā)新一代基于激光雷達(dá)的 3D 相機(jī)，這些相機(jī)速度快、功能強(qiáng)大，能夠?qū)?3D 視覺(jué)集成到各種產(chǎn)品中，”研究合著者約瑟夫伊扎特說(shuō)。“我們周圍的世界是 3D 的，所以如果我們希望機(jī)器人和其他自動(dòng)化系統(tǒng)自然而安全地與我們互動(dòng)，他們需要能夠看到我們，就像我們能看到它們一樣。”