Sistema de imagem 3D LiDAR compacto

Os pesquisadores desenvolveram um sistema de imagem 3D LiDAR compacto que pode igualar e exceder o desempenho e a precisão dos sistemas mecânicos mais avançados usados ​​atualmente. O 3D LiDAR pode fornecer imagens e mapeamentos precisos para muitas aplicações; por exemplo, são os “olhos” para carros autônomos e são usados ​​em softwares de reconhecimento facial e por robôs e drones autônomos. Imagens precisas são essenciais para que as máquinas mapeiem e interajam com o mundo físico, mas o tamanho e os custos da tecnologia atualmente necessária limitaram o uso do LiDAR em aplicações comerciais.

O novo sistema integrado usa componentes fotônicos de silício e circuitos eletrônicos CMOS no mesmo microchip. O protótipo seria uma solução de baixo custo e poderia abrir caminho para a produção em grande volume de câmeras de imagem 3D de baixo custo, compactas e de alto desempenho para uso em robótica, sistemas de navegação autônomos, mapeamento de canteiros de obras para aumentar a segurança, e na saúde.

O sistema de fotônica de silício fornece precisão muito maior à distância em comparação com outros sistemas LiDAR baseados em chip e a maioria das versões mecânicas. Testes do protótipo mostram que ele tem precisão de 3,1 milímetros a uma distância de 75 metros.

A combinação de alto desempenho e fabricação de baixo custo pode acelerar aplicativos existentes em autonomia e realidade aumentada, bem como abrir novas direções, como aplicativos de gêmeos digitais industriais e de consumo que exigem precisão de alta profundidade ou assistência médica preventiva por meio de monitoramento remoto de sinais vitais e comportamentais que exigem precisão de alta velocidade.

Entre os problemas enfrentados pelos sistemas integrados anteriores estão as dificuldades em fornecer uma matriz densa de pixels que podem ser facilmente endereçadas; isso os restringiu a menos de 20 pixels, enquanto este novo sistema é o primeiro conjunto de detectores coerentes 2D em grande escala que consiste em 512 pixels. Os pesquisadores estão trabalhando para estender as matrizes de pixels e a tecnologia de direcionamento de feixe para tornar o sistema ainda mais adequado para aplicações do mundo real e melhorar ainda mais o desempenho.