MiDAR NASA Ames: передовая мультиспектральная визуализация и технология активной рефлектометрии

Новый прибор дистанционного зондирования для научных исследований

NASA Ames разработал новый прибор дистанционного зондирования с передовой научной способностью для мультиспектральной визуализации, обнаружения и активной рефлектометрии (MiDAR). Передатчик и приёмник MiDAR демонстрируют экономичное решение для одновременной высококадровой, высокошумостойкой мультиспектральной визуализации с гиперспектральным потенциалом, высокополосной симплексной связью и пофазной радиометрической калибровкой. Использование вычислительной визуализации дополнительно позволяет объединять мультиспектральные данные с помощью алгоритмов Structure from Motion (SfM) и fluid lensing для создания 3D мультиспектральных сцен и высокоразрешающих подводных изображений бентосных систем в рамках будущих воздушных научных кампаний.

Принцип работы: кодированная структурированная подсветка

Передатчик MiDAR излучает кодированную узкополосную структурированную подсветку для генерации высококадрового мультиспектрального видео, выполнения радиометрической калибровки в реальном времени и обеспечения высокополосного симплексного оптического канала передачи данных при различных условиях фонового освещения, включая полную темноту. Теоретическая структура, основанная на уникальных цветовых сигнатурах полос, разработана для алгоритмов реконструкции мультиспектрального видео и оптической связи, используемых в передатчиках и приёмниках MiDAR.

Экспериментальные результаты: 7 каналов, 30 Гц, 2048×2048 пикселей

Экспериментальные тесты продемонстрировали эффективную, радиометрически откалиброванную, высокошумостойкую активную мультиспектральную визуализацию в семи каналах от 405 до 940 нм при разрешении 2048 × 2048 пикселей и 30 Гц. Прототип MiDAR состоит из активного массива мультиспектральных высокоинтенсивных светодиодов (передатчик MiDAR), связанного с современным высококадровым NIR вычислительным образателем (NASA FluidCam NIR), функционирующим как приёмник MiDAR. Тесты демонстрируют экономичный и адаптивный сенсорный модус со способностью менять цветовые полосы и относительные интенсивности в реальном времени в ответ на меняющиеся научные требования или динамические сцены.

Широкий спектр потенциальных применений

Потенциальные применения MiDAR включают высокоразрешающую ночную и дневную мультиспектральную визуализацию из воздуха, космоса и подводных сред, а также дальнюю оптическую связь, характеристику двунаправленной рефлектансной функции, идентификацию минералов, атмосферную коррекцию, УФ/флуоресцентную визуализацию, 3D реконструкцию с SfM и подводную визуализацию с fluid lensing. Многофункциональные сенсоры, такие как MiDAR, объединяющие активное зондирование и возможности связи, могут быть особенно подходящими для массово-ограниченной роботизированной разведки Земли и Солнечной системы и представляют возможное новое поколение приборов для активной оптической дистанционной съёмки.

NASA активно ищет лицензиатов для коммерциализации этой технологии. Свяжитесь с консьержем по лицензированию NASA по адресу [email protected] или позвоните по телефону 202-358-7432 для начала переговоров о лицензировании. Перейдите по ссылке для получения дополнительной информации.