在光子平台上的通用3D成像传感器
Christopher Rogers1, Alexander Y Piggott1, David J Thomson2
1Pointcloud Inc, San Francisco, CA, USA.
Nature
|February 11, 2021
概括
研究人员开发了一种512像素的连贯探测器阵列用于通用3D成像. 这种新系统提供了高深度准确性和直接速度测量, 克服了先前的像素限制, 以实现先进的机器感知.
科学领域:
- 光学和光学
- 计算机视觉和机器感知
- 固态电子
背景情况:
- 精确的3D成像对于机器与物理世界互动至关重要,
- 现有的3D成像系统缺乏2D数字图像传感器的广泛应用和影响.
- 以前的大规模连贯探测器阵列受到电气和光子连接挑战的限制,限制它们在不到20个像素.
研究的目的:
- 展示一个大规模的连贯探测器阵列用于通用3D成像.
- 通过实现可扩展,高性能阵列来克服以前的3D成像系统的局限性.
- 在一个紧的低功耗系统中实现高深度准确性和直接速度测量.
主要方法:
- 使用光子和电子电路的单体集成开发了512像素的连贯探测器阵列.
- 采用集成电子读取架构的光学异构检测方案.
- 采用双轴固态光束转向,以灵活地控制视野和距离.
主要成果:
- 展示了用于3D成像的大规模连贯探测器阵列 (512像素).
- 在75米处使用仅4mW的光,在量子噪声极限上工作,达到3.1mm的精度.
- 该系统在类似的范围内比现有的固态系统更准确.
结论:
- 开发的系统克服了以前连贯探测器阵列中的可扩展性问题.
- 这项技术可以开发低成本,紧,高性能的3D成像摄像机.
- 潜在的应用包括机器人,自主导航,增强现实和医疗保健.
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