Los científicos han desarrollado un nuevo tipo de tecnología que utiliza la detección cuántica para capturar imágenes en 3D mientras están sumergidos bajo el agua por primera vez, según un comunicado de prensa vía óptica.
El sistema se conoce como lidar y funciona mediante el uso de un láser para medir el tiempo que tarda la luz en reflejarse en los objetos del entorno. Esto le permite crear imágenes detalladas en 3D de objetos, incluso en condiciones de poca luz y turbias.
Reconstrucción de imágenes 3D en tiempo real
El equipo de investigadores de la Universidad Heriot-Watt y la Universidad de Edimburgo en el Reino Unido sumergió con éxito todo el sistema lidar de fotón único en un gran tanque de agua y pudo reconstruir imágenes 3D en tiempo real utilizando nuevos desarrollos de hardware y software.
Según el equipo, esta innovadora tecnología tiene numerosas aplicaciones potenciales, incluida la inspección de instalaciones submarinas, el seguimiento de sitios arqueológicos sumergidos y la mejora de las medidas de seguridad y defensa.
También puede ayudar a reducir la contaminación y minimizar el impacto humano en los ambientes marinos, ya que permite el seguimiento sin la presencia de humanos.
El sistema lidar funciona emitiendo un rayo láser pulsado de color verde que ilumina el entorno.
El equipo utiliza una serie de detectores de fotón único para detectar la iluminación pulsada reflejada, lo que les permite detectar poca luz y reduce el tiempo de medición en lugares donde no hay suficiente luz, como aguas turbias.
Al medir el tiempo de vuelo con una sincronización muy precisa de picosegundos, el equipo puede distinguir pequeños detalles de los objetos en la escena, incluso en lugares con agua muy turbia que normalmente harían borrosa la imagen.
Cientos de eventos por segundo
El sistema lidar utiliza miles de detectores de fotón único, lo que genera cientos de eventos por segundo, lo que dificulta la recuperación y el procesamiento rápido de datos para la reconstrucción de imágenes 3D en tiempo real, especialmente en condiciones de alta dispersión.
Los investigadores desarrollaron algoritmos para obtener imágenes en estos escenarios y los combinaron con unidades de procesamiento de gráficos (GPU) comúnmente disponibles para abordar este problema.
Probaron el sistema en tres niveles diferentes de turbidez y descubrieron que lograba capturar imágenes de objetivos a una distancia de hasta 3 metros. Ahora se están centrando en reducir el tamaño del sistema para que sea adecuado para su integración en vehículos submarinos, lo que ampliaría sus posibles aplicaciones.
Esta innovadora tecnología supone un avance significativo en el campo de la obtención de imágenes submarinas, ya que permite un seguimiento más detallado y preciso de los entornos submarinos.
A medida que la tecnología siga mejorando, puede tener un impacto significativo en una variedad de industrias, desde la energía y la defensa hasta la conservación del medio ambiente y la investigación científica.
Los hallazgos del estudio fueron publicado en Óptica.
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