眼科技术可以帮助机器人和汽车看到3D

传统激光雷达是光检测和测距的简称，由于来自昏暗反射光或明亮直射阳光的微弱信号，在3D应用中表现不佳。该团队着手寻找解决方案，并转向了一种称为调频连续波或FMCW激光雷达的激光雷达形式。

“FMCW激光雷达与OCT具有相同的工作原理，OCT是生物医学工程领域自1990年代初以来一直在发展的，”发表在NatureCommunications上的该研究的作者之一钱若冰说。“但30年前，没有人知道自动驾驶汽车或机器人会成为一件事，因此该技术专注于组织成像。现在，为了使其对这些其他新兴领域有用，我们需要用它的超高分辨率能力换取更远的距离和更快的速度。”

FMCW激光雷达技术发出在不同频率之间转换的激光束，同时探测器测量光反射时间，区分不同的频率模式和光源。适应性强的高速技术在可变条件下有效。

该团队没有使用传统激光雷达中使用的旋转镜，而是使用了一种像棱镜一样工作的衍射光栅，将频率从源头处分离出来。这些修改允许更大的覆盖区域，而不会影响深度或准确性。该系统具有前所未有的定位精度和数据吞吐量，足够快以高细节和实时捕获移动的人体部位。

“就像电子相机已经无处不在一样，我们的愿景是开发新一代基于激光雷达的3D相机，这些相机速度快、功能强大，能够将3D视觉集成到各种产品中，”研究合著者约瑟夫伊扎特说。“我们周围的世界是3D的，所以如果我们希望机器人和其他自动化系统自然而安全地与我们互动，他们需要能够看到我们，就像我们能看到它们一样。”