NASA Ames' MiDAR: Geavanceerde Multispectrale Imaging en Actieve Reflectantie Technologie

NASA Ames heeft een nieuw remote sensing-instrument ontwikkeld met geavanceerde wetenschappelijke mogelijkheden voor Multispectrale Imaging, Detectie en Actieve Reflectantie (MiDAR). De MiDAR-zender en -ontvanger tonen een kosteneffectieve oplossing voor gelijktijdige hoge-framesnelheid, hoge signaal-ruisverhouding (SNR) multispectrale imaging, met hyperspectraal potentieel, hoge-bandbreedte simplex communicatie, en in-fase radiometrische kalibratie. Het gebruik van computationele imaging stelt multispectrale data in staat om te worden samengevoegd met behulp van Structure from Motion (SfM) en vloeistof-lensingsalgoritmen om 3D multispectrale scènes en hoge-resolutie onderwaterbeelden van bentische systemen te produceren als onderdeel van toekomstige wetenschappelijke luchtvaartveldcampagnes.

Gecodeerde Smalband Gestructureerde Verlichting

De MiDAR-zender emiteert gecodeerde smalband gestructureerde verlichting om hoge-framesnelheid multispectrale video te genereren, real-time radiometrische kalibratie uit te voeren, en een hoge-bandbreedte simplex optische datalink te bieden onder een reeks omgevingsbestraalingscondities inclusief duisternis. Een theoretisch framework, gebaseerd op unieke kleurbandhandtekeningen, is ontwikkeld voor multispectrale videoreconstructie en optische communicatie-algoritmen die op MiDAR-zenders en -ontvangers gebruikt worden.

Experimentele Resultaten en Prototype

Experimentele tests tonen efficiënte, radiometrisch gekalibreerde, hoge SNR actieve multispectrale imaging in zeven kanalen van 405-940 nm bij 2048 × 2048 pixels en 30 Hz. Het MiDAR-prototype bestaat uit een actieve array van multispectrale, hoge-intensiteit, lichtemitterende diodes (MiDAR-zender) gekoppeld met een state-of-the-art, hoge-framesnelheid NIR computationele imager (de NASA FluidCam NIR) die fungeert als MiDAR-ontvanger. De tests tonen een kosteneffectieve en adaptieve sensormodaliteit met de mogelijkheid om kleurbanden en relatieve intensiteiten in realtime te veranderen in reactie op veranderende wetenschappelijke eisen of dynamische scènes.

Potentiële Toepassingen

Potentiële toepassingen van MiDAR omvatten hoge-resolutie nachtelijke en dagelijkse multispectrale imaging vanuit lucht, ruimte en onderwateromgevingen, evenals langeafstand optische communicatie, bidirectionele reflectantieverdelingsfunctiekarakterisering, mineralidentificatie, atmosferische correctie, UV/fluorescerende imaging, 3D-reconstructie met SfM, en onderwaterimaging met vloeistof-lensing. Multifunctionele sensoren, zoals MiDAR, die actieve sensing en communicatiemogelijkheden fusioneren, kunnen bijzonder geschikt zijn voor massa-beperkte robotische exploratie van de aarde en het zonnestelsel en vertegenwoordigen een mogelijke nieuwe generatie instrumenten voor actieve optische remote sensing.

NASA zoekt actief licentiaten om deze technologie te commercialiseren. Neem contact op met NASA's Licensing Concierge via dit e-mailadres (beschermd tegen spambots, JavaScript nodig) of bel 202-358-7432 om licentiegesprekken te initiëren. Volg deze link voor meer informatie.