面时三维运动跟踪系统将透明光探测器与先进的神经网络方法相结合,创建了一个有朝一日可以取代自主技术中的激光雷达和相机的系统。该成像系统利用了透明、纳米级、高灵敏度石墨烯光电探测器的优点。

对石墨烯光电探测器进行了调整,使其仅吸收约10%的光线,使其几乎透明。因为石墨烯对光非常敏感,这足以生成可以通过计算成像重建的图像。光电探测器相互堆叠,形成一个紧凑的系统,每一层聚焦在不同的焦平面上,从而实现3D成像。

该团队还解决了实时运动跟踪问题,这对广泛的自主机器人应用至关重要。为此,他们需要一种方法来确定被跟踪对象的位置和方向。典型的方法包括激光雷达系统和光场摄像机,这两种方法都有很大的局限性。其他人使用超材料或多个摄像头。单靠硬件还不足以产生预期的结果。

该团队建立了一个光学设置并使能神经网络来破译位置信息。神经网络接受培训以搜索整个场景中的特定对象,然后仅关注感兴趣的对象;例如,交通的行人或在高速公路上移动到你的车道上的物体。该技术尤其适用于稳定的系统,例如自动制造,或者在医学界投影3D的人体结构。

该团队开发的算法类型不同于用于长期成像技术(如X射线和MRI)的传统信号处理算法。该团队成功地用两个4×4(16像素)石墨烯光电探测器阵列堆叠跟踪了一束光束和一只实际的瓢虫。他们还证明了他们的技术是可扩展的:对于一些实际应用,只需要4000像素,而对于更多应用,需要400×600像素阵列。

该技术可用于其他材料。石墨烯的其他优点是,它不需要人工照明,而且对环境友好。大规模生产需要新的制造基础设施。

有关更多信息,请联系Nicole Casal Moore,电话:此电子邮件地址受到垃圾邮件的保护。您需要启用JavaScript才能查看它。.


运动设计杂志

这篇文章首次出现在2021年6月的运动设计杂志。

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