O LiDAR 3D pode fornecer imagens e mapas precisos para diversas aplicações; ele é os "olhos" dos carros autónomos e é utilizado em software de reconhecimento facial, robôs autónomos e drones. A obtenção de imagens precisas é essencial para que as máquinas mapeiem e interajam com o mundo físico, mas a dimensão e o custo da tecnologia atualmente necessária têm limitado a utilização do LiDAR em aplicações comerciais.
Agora, uma equipa de investigadores da Pointcloud Inc., em São Francisco, e do Centro de Investigação em Optoelectrónica (ORC) da Universidade de Southampton desenvolveu um novo sistema integrado que utiliza componentes fotónicos de silício e circuitos electrónicos CMOS no mesmo microchip. O protótipo desenvolvido seria uma solução de baixo custo e poderia abrir caminho para a produção em massa de câmaras de imagem 3D compactas, de baixo custo e alto desempenho para utilização em robótica, sistemas de navegação autónoma, mapeamento de estaleiros de construção para maior segurança e na área da saúde.
Graham Reed, professor de Fotónica de Silício no ORC, afirmou: “O Lidar prometeu muito, mas nem sempre correspondeu ao seu potencial nos últimos anos porque, embora os especialistas reconheçam que as versões integradas podem reduzir os custos, o desempenho necessário não foi alcançado. Até agora.
O sistema fotónico de silício que desenvolvemos oferece uma precisão de distância significativamente maior em comparação com outros sistemas Lidar baseados em chips até à data e com a maioria das versões mecânicas, demonstrando que o tão aguardado sistema integrado para Lidar é viável.”
Remus Nicolaescu, CEO da Pointcloud Inc., acrescentou: “A combinação de alto desempenho e baixo custo de fabrico irá acelerar as aplicações existentes em realidade aumentada e autónoma, além de abrir novas direções, como aplicações de gémeos digitais industriais e de consumo que exigem alta precisão de profundidade, ou cuidados de saúde preventivos através da monitorização remota de comportamentos e sinais vitais que exigem alta velocidade e precisão.”
“A colaboração com a equipa de classe mundial do ORC foi fundamental e acelerou muito o desenvolvimento da tecnologia.”
Os mais recentes testes do protótipo, publicados na revista Nature, mostram que tem uma precisão de 3,1 milímetros a uma distância de 75 metros.
Entre os problemas enfrentados pelos sistemas integrados anteriores está a dificuldade em fornecer uma matriz densa de pixéis que possa ser facilmente endereçada; isto limitou-os a menos de 20 pixéis, enquanto este novo sistema é a primeira matriz de detetores coerentes 2D de grande escala, composta por 512 pixéis. As equipas de investigação trabalham agora para expandir as matrizes de pixéis e a tecnologia de direcionamento do feixe, para que o sistema seja ainda mais adequado a aplicações no mundo real e melhore ainda mais o seu desempenho.
Pointcloud Inc. Basquetebol a 17m
CRÉDITO: Pointcloud Inc. Basquetebol e ecrã a 17m - imagem captada com um sensor de 32x16 pixels (tamanho do sensor: 2mmx2,5mm)
Bola de exercício Pointcloud Inc. a 40 m.
Bola de exercício e visor a 40 m - imagem captada com um sensor de 32x16 pixéis (tamanho do sensor: 2 mm x 2,5 mm).
