眼科技術可以幫助機器人和汽車看到3D

傳統激光雷達是光檢測和測距的簡稱，由于來自昏暗反射光或明亮直射陽光的微弱信號，在3D應用中表現不佳。該團隊著手尋找解決方案，并轉向了一種稱為調頻連續波或FMCW激光雷達的激光雷達形式。

“FMCW激光雷達與OCT具有相同的工作原理，OCT是生物醫學工程領域自1990年代初以來一直在發展的，”發表在NatureCommunications上的該研究的作者之一錢若冰說。“但30年前，沒有人知道自動駕駛汽車或機器人會成為一件事，因此該技術專注于組織成像。現在，為了使其對這些其他新興領域有用，我們需要用它的超高分辨率能力換取更遠的距離和更快的速度。”

FMCW激光雷達技術發出在不同頻率之間轉換的激光束，同時探測器測量光反射時間，區分不同的頻率模式和光源。適應性強的高速技術在可變條件下有效。

該團隊沒有使用傳統激光雷達中使用的旋轉鏡，而是使用了一種像棱鏡一樣工作的衍射光柵，將頻率從源頭處分離出來。這些修改允許更大的覆蓋區域，而不會影響深度或準確性。該系統具有前所未有的定位精度和數據吞吐量，足夠快以高細節和實時捕獲移動的人體部位。

“就像電子相機已經無處不在一樣，我們的愿景是開發新一代基于激光雷達的3D相機，這些相機速度快、功能強大，能夠將3D視覺集成到各種產品中，”研究合著者約瑟夫伊扎特說。“我們周圍的世界是3D的，所以如果我們希望機器人和其他自動化系統自然而安全地與我們互動，他們需要能夠看到我們，就像我們能看到它們一樣。”