一種使用頭發(fā)般細(xì)小的光纖的新型 3D 成像平臺(tái)

研究人員利用大約人類頭發(fā)絲寬度的纖維創(chuàng)建了一個(gè) 3D 成像系統(tǒng)，該系統(tǒng)擁有許多潛在的應(yīng)用，他們說，從遠(yuǎn)程檢查小型或危險(xiǎn)機(jī)器到小型化和微創(chuàng)內(nèi)窺鏡工具。他們的報(bào)告為使用多模光纖 (MMF) 而非傳統(tǒng)體光學(xué)器件的 3D 成像系統(tǒng)提供了概念驗(yàn)證原型。

MMF 在傳輸光方面非常有效，設(shè)計(jì)用于攜帶數(shù)千條光線或模式，每條光線或模式都可以在非常小的區(qū)域內(nèi)充當(dāng)獨(dú)立的信息通道。由于這些特性，人們對(duì)在新的高分辨率 3D 成像系統(tǒng)中使用 MMF 產(chǎn)生了極大的興趣，因?yàn)橐郧暗募夹g(shù)通常需要一組直徑至少為幾厘米的光學(xué)器件。重建 3D 場(chǎng)景的一種方法(稱為飛行時(shí)間 3D 成像的過程)是通過激光。發(fā)出光脈沖，到空間中某個(gè)點(diǎn)的距離或深度可以通過脈沖被反射所需的時(shí)間來確定。

許多固定點(diǎn)可用于重新創(chuàng)建 3D 場(chǎng)景。然而，使用 MMF 創(chuàng)建此類系統(tǒng)一直具有挑戰(zhàn)性，因?yàn)楣庑盘?hào)會(huì)受到加擾，從而使生成的圖像失真。在他們的新研究中，Daan Stellinga使用 MMF 創(chuàng)建此類系統(tǒng)一直具有挑戰(zhàn)性，因?yàn)楣庑盘?hào)會(huì)受到加擾，從而導(dǎo)致圖像失真。在他們的新研究中，Daan Stellinga使用 MMF 創(chuàng)建此類系統(tǒng)一直具有挑戰(zhàn)性，因?yàn)楣庑盘?hào)會(huì)受到加擾，從而導(dǎo)致圖像失真。在他們的新研究中，Daan Stellinga等。克服了這些限制。在表征 MMF 的傳輸矩陣后，作者開發(fā)了一種 3D 成像系統(tǒng)，能夠以每秒近 23,000 個(gè)點(diǎn)的速度掃描場(chǎng)景，深度可達(dá)約 40 厘米長(zhǎng)的光纖末端幾米。該系統(tǒng)還能夠以近 5 赫茲的幀速率錄制近乎實(shí)時(shí)的 3D 視頻。

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