Onderzoekers maken 3d-beelden met één-pixelsensor

Met behulp van een laser en een beeldsensor met slechts één pixel zijn onderzoekers erin geslaagd driedimensionale beelden vast te leggen. Ze gebruiken hiervoor een techniek met teruggekaatst laserlicht, die bekendstaat als ghost imaging.

De ghost imaging-techniek die door de onderzoekers van het Shanghai Institute of Optics and Fine Mechanics gebruikt wordt, is gebaseerd op ladar. Deze laservariant van radar, waarbij de afkorting staat voor laser detection and ranging, maakt gebruik van weerkaatst laserlicht om een afstand te meten. Bij ghost imaging wordt deze techniek gebruikt om verstrooid laserlicht met een beeldsensor op te vangen en zo een tweedimensionaal beeld te reconstrueren.

De Chinese onderzoekers hebben ghost imaging echter ingezet om driedimensionale beelden te reconstrueren. Door het laserlicht te pulseren en de inschakelmomenten van de beeldsensor zorgvuldig te kiezen, kan alleen weerkaatst licht dat specifieke afstanden heeft afgelegd opgevangen worden. De resolutie in de z-as, oftewel de afstand, zou hierbij 60cm bedragen op een afstand van ongeveer een kilometer, dankzij laserpulsen van 10ns. De x- en y-resolutie bedraagt 25cm.

De onderzoekers maakten gebruik van een enkele pixel in hun ccd-sensor, die het beeld pixel voor pixel aftast. Een computer reconstrueert het beeld vervolgens op basis van variaties in de opgevangen lichtintensiteit. De techniek zou op termijn als langeafstands-sensortechniek voor 3d-beelden ingezet kunnen worden, waarbij gecompenseerd kan worden voor beweging.