általános

Létrehozott egy kamerát, amely 45 kilométer távolságra képes fényképezni

Fotózás a Földön a távolban - nehézfeladat. Nem könnyű könnyű megragadni egy tárgyból egy nagy távolságot. És még akkor is, ha a légkör torzulásokat okoz, amelyek elronthatják a képet; a szennyezés nagyon zavaró, különösen a városokban. Ezért rendkívül nehéz megtenni a több kilométeres távolságból származó képet (feltéve, hogy a fényképezőgép elég magas ahhoz, hogy megbirkózzon a Föld görbülettel).

Az elmúlt években azonban a tudósok megkezdődtekhasználjon érzékeny fotodetektorokat, amelyek sokkal jobb munkát végeznek. Az ilyen érzékelők olyan érzékenyek, hogy egyéni fotonokat tudnak felvenni, és akár 10 kilométeres távolságra egyesíthetik őket.

Mi a kamera maximális hatótávolsága?

Nyilvánvaló, hogy a fizikusok soha nem állnak megérhető el. Másnap Zheng-Ping Li és munkatársai a Sanghaji Tudományos és Technológiai Egyetemről megmutatták, hogy hogyan lehet fényképeket készíteni akár 45 kilométer távolságra a szmogvédett városi környezetben. Módszereik egyedi fotonérzékelőket használnak egy egyedülálló számítási algoritmussal kombinálva, amely lehetővé teszi szuperfelbontású képek beszerzését szétszórt adatpontok kombinálásával.

Az új technológia viszonylag egyszerű. Alapja a LIDAR (Fényazonosító érzékelés és irányítás): a tartomány meghatározása, azonosítása és meghatározása fény segítségével - megvilágítja az objektumot lézerfénnyel, majd létrehoz egy képet a visszavert fényből.

Az ilyen aktív nagy előnyeA vizualizáció az, hogy az objektumból visszaverődő fotonok egy bizonyos időablakban visszatérnek az érzékelőhöz, ami a távolságtól függ. Ezért minden olyan foton, amely ezen az ablakon kívül érkezik, figyelmen kívül hagyható.

Ez a szűrő drasztikusan csökkenti a zajt,amit a nem kívánt fotonok hoznak létre a környezetből. Ez lehetővé teszi, hogy a fedélzeti rendszerek nagyon érzékenyek legyenek és a távolságok orientálódjanak.

Annak érdekében, hogy az új rendszer még jobban működjönvárosi környezetben, Zhen-Ping és munkatársai egy 1550 nanométeres hullámhosszúságú infravörös lézert használtak, 100 kiloherttes ismétlődési arányt és egy 120 milliwattos mérsékelt teljesítményt. Ez a hullámhossz a rendszert biztonságossá teszi a szem számára, és lehetővé teszi a személyzet számára, hogy kiszűrje a napfény fotonokat, amelyek egyébként túlterhelhetik az érzékelőt.

A kutatók ezeket a fotonokat küldik és fogadjákegyetlen optikai eszköz segítségével - egy hagyományos csillagászati ​​teleszkóp 280 mm-es objektívvel. A visszaverődő fotonokat ezután egy kereskedelmi foton detektorral rögzítjük. Pillanatfelvétel készítéséhez a tudósok egy piezo-vezérelt tükör segítségével vizsgálják meg a látómezőt, amely felfelé, lefelé, balra és jobbra fordulhat.

Így kétdimenziós formákat hozhatnak létreképet. De a foton érkezési idejének vezérlésének köszönhetően a különböző távolságokból visszaverődő fotonokat háromdimenziós kép létrehozására képesek felvenni.

Az utolsó elért eredményegy olyan algoritmust dolgoz ki, amely egy képpel együtt rögzíti a képet. Ez a fajta számítási vizualizáció hosszú utat tett ki az elmúlt években, lehetővé téve a tudósok számára, hogy viszonylag kis adatállományokból pillanatfelvételt készítsenek.

Az eredmények magukért beszélnek. A csapat egy új kamerát telepített a shong-i Chongming-sziget épületének 20. emeletén, és elküldte a Pudong Civil Aviation Buildingnek a folyó mentén, 45 kilométerre.

Rendszeres képek teleszkópon keresztülsemmi mást nem mutat. Az új technika azonban lehetővé teszi, hogy 60 cm-es térbeli felbontású képeket kapjunk, amelyeken az épület ablakai elkészíthetők. „Ez az eredmény igazolja a közeli infravörös spektrumban lévő egyes fotonok LiDAR rendszerének kiváló képességét, hogy megkülönböztesse a célpontokat szmogon” - mondják a tudósok.

Meg kell érteni, hogy a fő alkalmazásegy ilyen rendszer a célok megfigyelése, felismerése és azonosítása területén lesz. Ezenkívül az eszköz nem nagyobb, mint egy viszonylag hordozható cipő.

A Telegramban tárolt csevegőszobánkban megvitathatja az ilyen éles látású kamerák egyéb lehetséges felhasználásait.