激光雷達成像可以提供清晰圖像，之前的激光雷達技術在夜間于13600英尺的高度(4145米高度)，18秒內就獲得了停放航天飛機的肯尼迪航天中心內200米*200米的清晰圖像。
機載激光掃描在過去幾年中已經生成了清晰的地圖，比如利用它透過叢林遮蔽掃描出吳哥窟城市遺跡的街道網格，而對面積370公里的區域繪制分辨率為1米的圖像需要直升機飛行20小時完成。
位于馬薩諸塞州貝德福德的漢斯科姆空軍基地中，一架龐巴迪的渦槳飛機運用了該項技術，機身擁有一個新興的激光雷達(光探測和測距)3-D成像系統，吳哥窟的掃描工作只需要半個小時左右即能完成。該系統由聯邦政府資助的林肯實驗室開發，該實驗室由麻省理工學院運營。
激光雷達系統發射激光并檢測反射的光子，通過回程的時間差探測距離，實現3D成像。新的成像系統核心是一個微型集成電路片，包含超過16384個像素組，每個像素組處理一個光子。每個像素組與光學鏡片一一對應，能夠實現區域成像。費爾德表示這些單光子探測器組成的陣列能夠非常迅速地映射寬領域。
目前的機載激光雷達中，各個探測器不是很敏感，只能靠機械移動來監測激光的反射來獲得更寬的視野。目前該系統生成的圖像尚未公開，采用上一代該技術的系統于四年前制成，其像素組僅為目前的四分之一。該系統于2010年1月調往海地地震災區執行人道救援任務。該系統能在10000英尺以上的空中對600平方米的區域快速成像，并能分辨尺寸約30厘米散落在城市街道的瓦礫。激光雷達已經在吳哥窟使用的系統上，工作速度約提升四倍并可以捕獲更多的細節。據估計，在漢斯科姆空軍基地的最新系統處理速度應該在十倍以上，并能生成更大的地圖。
這個技術采用銦鎵砷半導體，其工作在紅外光譜中在一個相對長的波長，并能夠采用更大的功率，因此延長增大激光掃描的范圍。在過去十年中，像素陣列是依據單個光子的檢測而建立的。在大多數情況下，成像系統僅限于政府和軍隊的任務中使用，如快速繪制阿富汗的崎嶇地形來尋找直升機機組著陸的區域(要求分辨率達到1米)。
該技術目前已授權兩家公司，分別是普林斯頓光波公司、波音公司旗下的Spectrolab公司。去年普林斯頓光波公司在海地成功實現了技術的商業化，產品如鞋盒大小，主要針對國防承包商市場，其初始價格約為15萬美元。
隨著芯片制造工藝的提高和價格的降低，該技術能夠運用在更多的領域，包括冰川學、農業、考古學等方面，甚至能用于自動駕駛汽車。普林斯頓光波公司的CEO埃特澤表示，眼下汽車激光雷達的商業版本僅能探測幾米，而成本卻高達3萬美元，還需要一個笨重的機械設備。雖然目前汽車有許多不同類型的雷達，銦鎵砷方法有一個長期的優勢，它可以安全地被上升到非常高的功率電平。當前系統使用的硅，只能在可見光的頻率范圍內運行。因此，需要將電壓升到足夠高，能夠在霧天探測到200米外的動物，這種光照對眼部是有影響的。對于眼睛的安全是汽車供應商長期關注的問題，他們對于擁有更安全波長的單光子探測更感興趣。
無論該技術是否運用于汽車，省去一些可動部件、開發更大的單光子探測器陣列最終將帶來3-D圖像的價格革命。發射陣列的新進展可以更容易發射激光。去年《自然》雜志中報道了來自麻省理工學院的研究人員開發出64*64的硅陣列，所發射的激光可以照射到任一用戶想要的位置，并且可以通過芯片調節電壓。
轉載請注明出處。
相關文章
熱門資訊
精彩導讀
關注我們
