جمعه 30 شهریور 1403 - 12:14
«لیدار کوانتومی» از اعماق تاریک دریا عکس میگیرد
ایسنا/ یک فناوری جدید کوانتومی میتواند به مدلسازی و تصویربرداری از مکانهای صعبالعبور مانند خطوط لوله زیر آب و تاسیسات واقع در اعماق دریا کمک کند.
به نقل از آیای، پژوهشگران دانشگاه هریوت-وات(Heriot-Watt) و دانشگاه ادینبرو(Edinburgh) در یک پیشرفت قابل توجه صنعتی، یک سیستم لیدار(LIDAR) را توسعه دادهاند که از فناوری تشخیص کوانتومی برای به دست آوردن تصاویر سه بعدی در لحظه در حالی که کاملاً در زیر آب غوطهور است، استفاده میکند و میتواند اطلاعات سه بعدی و جزئی را حتی در شرایط بسیار کمنور زیر آب ثبت کند.
لیدار یا لایدار یکی از فناوریهای سنجش از راه دور است که با تاباندن لیزر به هدف و تجزیه و تحلیل نور بازتابشده، فاصله را اندازه میگیرد. لیدار مشابه رادار است که بعضی اوقات نیز رادار لیزری نامیده میشود. اختلاف اصلی لیدار و رادار، طول موجهای تابشی مورد استفاده است. رادار از طول موجهایی در ناحیه رادیویی استفاده میکند در حالی که لیدار طول موجهای لیزری را به کار میبرد.
روش متداول برای تعیین فاصله تا یک جسم یا سطح، مانند فناوری رادار که از امواج رادیویی استفاده میکند و فاصله تا جسم با اندازهگیری اختلاف زمانی بین ارسال پالس و دریافت پالس بازتابی تعیین میکند، استفاده از پالسهای لیزر است. فناوری لیدار در زمینسنجی ، ژئوماتیک، زمینشناسی، زمین ریخت شناسی، لرزه سنجی، جنگلداری، ارزیابی فاصله دور و فیزیک هواشناسی کاربرد دارد.
غوطهور کردن سیستمهای لیدار در آب کار آسانی نیست، زیرا آب میتواند نور را محدود و ذرات را پراکنده کند و این، گرفتن تصاویر واضح را دشوار میکند. با این حال، تشخیص تک فوتون که یک تکنیک مبتنی بر کوانتوم است، اجازه نفوذ بسیار بالا را میدهد و حتی در شرایط نور کم نیز کار میکند.
پژوهشگران در آزمایشهای اخیر خود که در مجله Optics Express توضیح داده شده است، یک سیستم لیدار تک فوتونی را در یک مخزن بزرگ آب قرار دادند تا یک تصویر سهبعدی در لحظه از صحنه مورد نظر آنها ایجاد کنند. این فناوری به پژوهشگران اجازه میدهد تا صحنه را حتی در شرایط نور کم تصویر کنند که یک مزیت قابل توجه برای کاربردهای زیر آب است.
این سیستم لیدار جدید از یک منبع لیزر پالسی سبز برای روشن کردن صحنه مورد نظر استفاده میکند و مجموعهای از آشکارسازهای تک فوتونی نور منعکس شده را تشخیص میدهند که امکان تشخیص فوق سریع در شرایط نور کم را فراهم میکند و زمان اندازهگیری را در محیطهای کمفوتون مانند آب تا حد زیادی کاهش میدهد.
پژوهشگران با اندازهگیری زمان رفت و برگشت نور با زمانبندی پیکوثانیه میتوانند به طور معمول جزئیات میلیمتری اهداف موجود در صحنه را تصویر کنند.
این رویکرد همچنین به آنها اجازه میدهد فوتونهای منعکسشده توسط هدف را از فوتونهای منعکسشده توسط ذرات در آب تشخیص دهند و به ویژه برای انجام تصویربرداری سهبعدی در آبهای بسیار کدر که پراکندگی نوری میتواند کنتراست(تضاد) و وضوح تصویر را از بین ببرد، مناسب است.
کاربردهای لیدار کوانتومی
این واقعیت که این رویکرد به هزاران آشکارساز تک فوتونی نیاز دارد که همگی صدها رویداد در ثانیه تولید میکنند، بازیابی و پردازش دادههای لازم برای بازسازی تصویر سهبعدی در زمان کوتاه، به ویژه برای کاربردهای زنده و در لحظه را بسیار چالشبرانگیز میکند. با این حال، این گروه پژوهشی الگوریتمهایی را به طور خاص برای تصویربرداری در شرایط پراکندگی بالا توسعه داده و آنها را در ارتباط با سخت افزار واحد پردازش گرافیکی(GPU) استفاده کرده است.
آرورا ماکارون، پژوهشگر دانشگاه هریوت-وات، کاربردهای بالقوه این فناوری را این گونه توضیح میدهد: این فناوری میتواند برای طیف گستردهای از کاربردها مفید باشد. به عنوان مثال میتوان از آن برای بازرسی تاسیسات زیر آب، مانند کابلهای مزرعه بادی زیر آب و ساختار توربینها زیر آب استفاده کرد. لیدار زیر آب همچنین میتواند برای نظارت یا بررسی سایتهای باستانشناسی زیر آب و برای کاربردهای امنیتی و دفاعی استفاده شود.
وی در ادامه گفت: هدف این کار این است که فناوریهای تشخیص کوانتومی را برای کاربردهای زیر آب در دسترس قرار دهد، به این معنی که ما بتوانیم صحنه مورد نظر خود را در شرایط بسیار کمنور تصویر کنیم. این فناوری روی استفاده از کابلهای دریایی و تاسیسات انرژی تاثیر میگذارد. این فناوری همچنین میتواند امکان نظارت را بدون حضور انسان فراهم کند که به معنای آلودگی کمتر و حضور کمتر تهاجمی در محیطهای دریایی است.
فناوری جدید این گروه پژوهشی با برخی از پیشرفتهای مهم در فناوری حاصل شده است. ماکارون میگوید: دانشگاه هریوت-وات سابقهای طولانی در توسعه روشهای تشخیص تک فوتونی و پردازش تصویر دادههای تک فوتونی دارد که به ما امکان میدهد تصویربرداری تک فوتونی پیشرفته را در شرایط بسیار چالش برانگیز ممکن کنیم.
وی افزود: دانشگاه ادینبرو نیز به پیشرفتهای اساسی در طراحی و ساخت آرایههای آشکارساز تک فوتونی دست یافته است که به ما امکان ساخت سیستمهای تصویربرداری فشرده و قوی بر اساس فناوریهای تشخیص کوانتومی را میدهد.
این سیستم لیدار با استفاده از فناوری تشخیص کوانتومی در تصویربرداری زیر آب که کاربردهای بالقوه زیادی دارد، کاربردهای بالقوه زیادی را نشان داده است. کار این گروه پژوهشی روش جدیدی برای ثبت تصاویر سه بعدی در لحظه در زیر آب فراهم میکند و پنجرههای زیادی را به روی آینده باز میکند.
پربیننده ترین
-
عکس مسی درآمد؛ آخرین توپ طلا با آرایشگر ویژه!
-
10 جایزه 5 میلیون تومانی برای کاربران آخرین خبر (مهلت شرکت در مسابقه تا 9 آذر تمدید شد.)
-
10 جایزه 5 میلیون تومانی برای کاربران آخرین خبر (مهلت شرکت در مسابقه تا 9 آذر تمدید شد.)
-
آخرین وضعیت راهها در چهارمین روز از سال جدید؛ محور چالوس از شنبه دوباره بسته میشود
-
زنده؛ بیرانوند در یک قدمی استقلال
-
"دنا پلاس اتومات" بخریم یا "تارا اتومات؟"/ مقایسه اختصاصی "آخرینخودرو" از دو خودروی پرطرفدار
-
چالش/ بازیکن داخل تصویر رو حدس بزن (16)
-
5 نشانه ضعیف شدن ریه ها و بهترین روش تقویت آن چیست؟
-
لندکروزر یا ۲۰۶؟ / مقایسه جالب "آخرینخودرو" به بهانه سخنان جنجالی میرسلیم
-
سپ، برترین شرکت در خاورمیانه شد
-
چالش/ بازیکن داخل تصویر رو حدس بزن (28)
-
ویدیو تست و بررسی فیدلیتی پرایم جدید در آخرین خودرو
-
چالش/ بازیکن داخل تصویر رو حدس بزن (14)
-
لحظه به لحظه با جدال پرسپولیس مقابل النصر
-
چالش/ بازیکن داخل تصویر رو حدس بزن (22)
-
یحیی مچ ساپینتو را خواباند / برد ارزشمند پرسپولیس در صدمین شهرآورد
-
چالش/ بازیکن داخل تصویر رو حدس بزن (19)
-
چالش/بازیکن داخل تصویر رو حدس بزن (11)
آخرین اخبار
-
تعداد پناهجویان در آلمان به بالاترین میزان از جنگ جهانی دوم رسید
-
واکنش وزارت خارجه روسیه به رویدادهای لبنان
-
رتبه ایران در جهان از نظر گرانی مسکن
-
جادهای باریک در نزدیکی مرز ایران و ارمنستان
-
روحانی فعال در پرورش شترمرغ
-
نفوذ و عملیات نیروهای مقاومت در قلب تلآویو
-
واکنش تند محسن تنابنده به توهین نماینده طالبان
-
«هفت» این هفته با «آغوش باز» میآید
-
دومین برد خانگی شاگردان رضا یزدانی؛ حاجیزاده هم آمد
-
طرح/ پوستر استقلال و پرسپولیس برای دیدارهای امروز
-
تصاویری از جشن بزرگ خانوادگی هفته وحدت در پایتخت
-
مقایسه میزان قطعی اینترنت در ۳ اپراتور؛ اعلام شاخصهای کیفیت شبکه
-
مصدومیت شدید؛ نیکو عصا به دست شد!
-
لحاف و تشک دوزی با دستگاه
-
ناتوانی نرگس محمدی برای ترکاندن بادکنک سوژه شد!
سایر اخبار مرتبط
نظرات
ثبت نظر
مهمترین اخبار
رتبه ایران در جهان از نظر گرانی مسکن
جمعه 30 شهریور 1403 - 12:30:00
دلیل تفاوت نرخ گوشت تازه و یخ زده وارداتی چیست؟
جمعه 30 شهریور 1403 - 12:00:00
آماری از تعداد خودروی اسقاط شده در نیمه اول سال
جمعه 30 شهریور 1403 - 11:30:00
نسخه وزیر اقتصاد برای رفع مشکلات تعهدات ارزی واردکنندگان
جمعه 30 شهریور 1403 - 11:15:00
یک میلیارد دلار ناجی بازار خودروی ایران می شود؟
جمعه 30 شهریور 1403 - 10:45:00