À 325 mètres de distance, l'œil humain ne peut que distinguer la tête et le corps d'une personne, et il est difficile de voir une différence au-delà. Mais une équipe de recherche comprenant l'Université Heriot-Watt au Royaume-Uni et le Massachusetts Institute of Technology aux États-Unis a développé un nouveau type de scanner LiDAR qui peut effectuer une analyse détaillée du visage d'une personne à une telle distance et créer un modèle de visage en trois dimensions (3D). Ce lidar peut même capturer des crêtes et des bosses aussi petites que 1 mm. Le document pertinent a été publié dans le dernier numéro de la revue Optics.
L'équipe a conçu un système lidar de temps de vol (LIDAR) à photon unique. Le système émet des impulsions laser qui entrent en collision avec des objets et se reflètent sur l'appareil. Le lidar peut déterminer la forme de l'objet en mesurant le temps nécessaire à chaque impulsion pour faire des allers-retours. Le système peut obtenir des images 3D haute résolution d'objets ou de scènes jusqu'à 1 kilomètre, et peut obtenir une imagerie fine même dans des environnements difficiles ou lorsque les objets sont bloqués par les feuilles ou les filets de camouflage, améliorant considérablement les capacités de surveillance de la sécurité et de télédétection.
Afin d'atteindre une résolution améliorée, l'équipe calibrée soigneusement et ajusté différents composants, tels que les minuscules composants à l'intérieur de l'appareil qui guident les impulsions laser. Pour permettre à l'appareil de distinguer les photons individuels, l'équipe a utilisé un capteur de détection de lumière basé sur des fils supraconducteurs extrêmement minces, qui ne sont pas communs dans le lidar. De plus, il est nécessaire de filtrer la lumière du soleil qui pourrait entrer dans le détecteur et réduire la qualité de l'image.
Les tests ont montré que le système prenait une image 3D du visage d'un membre de l'équipe sous des conditions de lumière du jour à 45 mètres et 325 mètres, respectivement, et des caractéristiques distinguées aussi petites que 1 mm sur son visage, avec une résolution de profondeur environ 10 fois plus élevée que leur record précédent. À plus petite échelle, ils ont pris des images de figurines LEGO à 32 mètres. Dans un autre test, ils ont filmé une section d'une tour de communication à 1 kilomètre.
L'excellente résolution de profondeur du système signifie qu'elle convient particulièrement aux objets d'imagerie derrière les arrière-plans encombrés, ce qui est un problème pour les appareils photo numériques. L'équipe a déclaré que la création de cartes 3D détaillées de l'environnement environnant est également cruciale pour les voitures autonomes et même certains robots.
