Una cámara logra tomar fotografías a 45 kilómetros de distancia

La técnica utiliza LIDAR y fotorreceptores de un único fotón para producir imágenes en 3D a unas distancias imposibles para cualquier otro sistema previo. Incluso puede atravesar el esmog de una ciudad.

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En los últimos años, los investigadores han comenzado a usar unos fotodetectores sensibles, tanto, que pueden captar fotones individuales y combinarlos para lograr imágenes de sujetos a una distancia de hasta 10 kilómetros.

Sin embargo, a los físicos les encantaría mejorar aún más. Y eso es justo lo que acaba de conseguir el investigador en la Universidad de Ciencia y Tecnología de China en Shanghái Zheng-Ping Li y sus colegas.

Según informa un artículo del MIT Technology Review, los investigadores demuestran una técnica con la que es posible fotografiar sujetos a una distancia de hasta 45 kilómetros en un entorno urbano evuelto por nube tóxica.

Su técnica utiliza detectores de un solo fotón combinados con un algoritmo especial de imagen computacional que crea imágenes de resolución superalta al juntar los puntos de datos más dispersos.

La nueva técnica es relativamente sencilla. Se basa en el alcance y la detección láser, o en la iluminación LIDAR del sujeto con una luz láser, con la que crea una imagen a partir de la luz reflejada.

La gran ventaja de este tipo de imagen es que los fotones que refleja el sujeto regresan al detector dentro de una ventana de tiempo específica que depende de la distancia. Cualquier fotón que llegue fuera de esta ventana puede ser ignorado.

Esta "compuerta" reduce muchísimo el ruido creado por fotones no deseados de otras partes del ambiente. Y permite que los sistemas LIDAR sean altamente sensibles y específicos a distancia.

Para que el nuevo sistema sea aún mejor en entornos urbanos, Zheng-Ping utiliza un láser infrarrojo con una longitud de onda de 1.550 nanómetros, con tasa de repetición de 100 kilohercios y potencia de 120 milivatios. Esta longitud de onda hace que el sistema sea seguro para los ojos y permite al equipo filtrar los fotones solares que de otra manera sobrecargarían al detector

El avance final del equipo consiste en el desarrollo de un algoritmo que combina la imagen con los datos de un solo fotón. Este tipo de imágenes computacionales ha avanzado a pasos agigantados en los últimos años, permitiendo a los investigadores crear imágenes a partir de conjuntos de datos relativamente pequeños.

Los resultados hablan por sí mismos. El equipo instaló esta nueva cámara en la planta 20 de un edificio en la isla de Chongming en Shanghái y apuntó al edificio de la aviación civil de Pudong, al otro lado del río, a unos 45 kilómetros.

 

Zheng-Ping y sus colegas creen que su sistema también se podría mejorar bastante: "Nuestro sistema podría llegar a obtener imágenes a varios cientos de kilómetros si se refina su configuración, y por eso representa un logro importante hacia el LIDAR rápido, de baja potencia y de alta resolución a distancias extra largas". Así que habrá que sonreír porque podrían estar mirándonos.

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