Nubes de puntos superdensas adquiridas por un LiDAR de estado sólido de fotón único ultraligero de 10 g

Área de la Ciencia:

• Optoelectrónica
• Tecnologías de imagen 3D
• Fotónica

Sus antecedentes:

• La integración de fotogrametría y LiDAR mejora la precisión del modelado 3D.
• Los sistemas LiDAR convencionales enfrentan desafíos en la captura de detalles estructurales finos.
• Minimizar el costo de fotones por medición es crucial para aplicaciones LiDAR avanzadas.

Objetivo del estudio:

• Desarrollar un sistema LiDAR de fotón único de estado sólido ultraligero.
• Mejorar la fidelidad geométrica y capturar información estructural fina en modelos 3D.
• Reducir el costo de fotones por medición en la tecnología LiDAR.

Principales métodos:

• Se utilizó un láser semiconductor de conmutación Q que emite un láser sin cola de 50 ps de ancho de pulso.
• Se implementó un convertidor de tiempo a digital de cuatro canales con una fluctuación de tiempo de 3 ps y corrección de errores en tiempo real.
• Se empleó un espejo MEMS 2D de bajo Q para escaneo no repetitivo y generación de nubes de puntos superdensas.

Principales resultados:

• Se logró una distancia interior máxima de 25 m y una densidad de nube de puntos de ~3,16 Mpps.
• Se demostró una fidelidad geométrica superior y preservación de la información de estructura fina en comparación con LiDAR convencional.
• Se generaron con éxito modelos 3D utilizando nubes de puntos coloreadas del sistema LiDAR desarrollado.

Conclusiones:

• El sistema LiDAR de fotón único ultraligero ofrece un rendimiento mejorado para el modelado 3D.
• El sistema minimiza eficazmente el costo de fotones manteniendo una alta precisión y detalle geométricos.
• Se necesita investigación adicional para abordar las características y los desafíos asociados con las nubes de puntos coloreadas generadas.