A 325 metros de distancia, el ojo humano solo puede distinguir la cabeza y el cuerpo de una persona, y es difícil ver alguna diferencia más allá de eso. Pero un equipo de investigación que incluye la Universidad Heriot-Watt en el Reino Unido y el Instituto de Tecnología de Massachusetts en los Estados Unidos ha desarrollado un nuevo tipo de escáner LiDAR que puede realizar un análisis detallado de la cara de una persona a tal distancia y crear un modelo tridimensional (3D) de la cara. Este lidar incluso puede capturar crestas y abolladuras tan pequeñas como 1 mm. El artículo relevante se publicó en el último número de la revista Optics.
El equipo diseñó un sistema LiDAR (LIDAR) de tiempo de vuelo (LIDAR) de un solo fotón. El sistema emite pulsos láser que chocan con objetos y se reflejan en el dispositivo. El LIDAR puede determinar la forma del objeto midiendo el tiempo que tarda cada pulso en ir y venir. El sistema puede obtener imágenes en 3D de alta resolución de objetos o escenas de hasta 1 kilómetro de distancia, y puede lograr imágenes finas incluso en entornos hostiles o cuando los objetos están bloqueados por hojas o redes de camuflaje, mejorando en gran medida las capacidades de monitoreo de seguridad y sensación remota.
Para lograr una resolución mejorada, el equipo calibró cuidadosamente y ajustó diferentes componentes, como los pequeños componentes dentro del dispositivo que guían los pulsos láser. Para permitir que el dispositivo distinga fotones individuales, el equipo utilizó un sensor de detección de luz basado en cables superconductores extremadamente delgados, que no son comunes en LiDAR. Además, es necesario filtrar la luz solar que pueda ingresar al detector y reducir la calidad de la imagen.
Las pruebas mostraron que el sistema tomó una imagen 3D de la cara de un miembro del equipo en condiciones de luz del día a 45 metros y 325 metros, respectivamente, y distinguió características tan pequeñas como 1 mm en su rostro, con una resolución de profundidad aproximadamente 10 veces más alta que su registro anterior. A menor escala, tomaron imágenes de figuras de LEGO desde 32 metros de distancia. En otra prueba, filmaron una sección de una torre de comunicación a 1 kilómetro de distancia.
La excelente resolución de profundidad del sistema significa que es particularmente adecuado para los objetos de imágenes detrás de los fondos desordenados, lo cual es un problema para las cámaras digitales. El equipo dijo que crear mapas 3D detallados del entorno circundante también es crucial para autos autónomos e incluso algunos robots.
