Компактная система визуализации 3D LiDAR

Исследователи разработали компактную систему визуализации 3D LiDAR, которая может соответствовать и превосходить производительность и точность большинства современных механических систем, используемых в настоящее время. 3D LiDAR может обеспечить точную визуализацию и картографирование для многих приложений; например, это «глаза» автономных автомобилей, которые используются в программном обеспечении для распознавания лиц, а также в автономных роботах и ​​дронах. Точное изображение необходимо машинам для картографирования и взаимодействия с физическим миром, но размер и стоимость технологии, необходимой в настоящее время, ограничивают использование LiDAR в коммерческих приложениях.

В новой интегрированной системе используются кремниевые фотонные компоненты и электронные схемы CMOS в одном микрочипе. Прототип будет недорогим решением и может проложить путь к крупносерийному производству недорогих, компактных и высокопроизводительных 3D-камер для использования в робототехнике, автономных навигационных системах, картографировании строительных площадок для повышения безопасности. и в здравоохранении.

Система кремниевой фотоники обеспечивает гораздо более высокую точность на расстоянии по сравнению с другими системами LiDAR на основе чипов и большинством механических версий. Испытания прототипа показывают, что он имеет точность 3,1 миллиметра на расстоянии 75 метров.

Сочетание высокой производительности и низкой стоимости производства может ускорить существующие приложения в области автономности и дополненной реальности, а также открыть новые направления, такие как промышленные и потребительские приложения цифровых двойников, требующие высокой точности, или профилактическое здравоохранение с помощью удаленного мониторинга поведения и показателей жизнедеятельности, требующего высокая точность скорости.

Среди проблем, с которыми сталкивались предыдущие интегрированные системы, были трудности с созданием плотного массива пикселей, которые можно было бы легко решить; это ограничило их размер менее 20 пикселей, тогда как эта новая система является первой крупномасштабной двумерной когерентной матрицей детекторов, состоящей из 512 пикселей. Исследователи работают над расширением массивов пикселей и технологией управления лучом, чтобы сделать систему еще лучше подходящей для реальных приложений и повысить производительность.