Zanimljiva tehnologija, ako sam dobro shvatio praktički neki oblik fotonskog radara. Pitam se samo koliko je vrijeme izlaganja potrebno za dobivanje dovoljno detaljne slike. Ako je to vrijeme od nekoliko stotinki sekunde ili manje onda bi sustav trebao dobro detektirati i objekte u pokretu. Nije ni čudo da je tehnologija zanimljiva vojsci i obavještajcima.
"Fotonski radar" već postoji, i to tamo još od ranih 1960-tih - LIDAR. Npr. većina komercijalnih 3D skenera su LIDAR uređaji - to nije ništa novo. Čak je i novi Kinect koji se isporučuje s Xboxom One LIDAR uređaj, a prvi Kinect bi se mogao nazvati tako (rezultat je isti), ali ne koristi tehnike koje se koriste kod LIDAR uređaja.
Ovdje se radi o novom algoritmu koji može rekonstruirati izgled trodimenzionalnog objekta iz vrlo male količine fotona - par milijuna nasuprot nekoliko stotina bilijuna koliko je potrebno tipičnoj kameri u npr. smartphoneu ili nekoliko stotina milijuna do par milijardi kod standardnih LIDAR uređaja. Koristili su standardne off-the-shelf lasere niske snage i detektore (ne, detektori ne emitiraju laserske zrake) i razvili nove algoritme koji mogu rekonstruirati izgled objekta iz slike dobivene upadom samo jednog fotona po svakom pikselu senzora (detektora).
To create detailed images using single photons, electrical engineer Ahmed Kirmani of the Massachusetts Institute of Technology in Cambridge and his colleagues developed an algorithm that takes into account correlations between neighbouring parts of an illuminated object as well as the physics of low-light measurements. (...) “We didn’t invent a new laser or a new detector,” notes Kirmani. Instead, he explains, the team applied a new imaging algorithm that can be used with a standard, off-the-shelf photon detector.
Setup je takav da se koristi laser niske snage usmjeren prema objektu kojeg se želi skenirati, namješten da emitira svjetlost u pulsevima. Pulsiranje se ponavlja sve dok na svaki piksel senzora ne padne jedan foton. Ako na isti piksel senzora naknadno padne koji foton, on se zanemaruje - koristi se samo jedan foton, prvi koji je detektiran. Vrijeme koje je potrebno da foton prijeđe put od lasera do piksela na senzoru daje informacije o dubini, dok se informacija o svjetlini materijala na objektu (u 16 nivoa) dobiva iz podatka koliko je pulseva bilo potrebno da određeni piksel na senzoru detektira foton.
Tehnika je upotrebljiva i u slučajevima u stvarnom svijetu gdje nema potpunog mraka. Slika uz tekst članka prikazuje test kod kojeg je prisutan izvor svjetlosti u obliku žarulje s žarnom niti koja je proizvodila otprilike jednaku količinu upadnih fotona na senzor koji predstavljaju smetnju, koliko i laser koji se upotrebljava. Korištenje različitih algoritama za uklanjanje šuma omogućilo im je da rekonstruiraju sliku objekta i u uvjetima koji su daleko od idealnih (potpuni mrak).
Najveći potencijal primjene ove tehnologije je kod proučavanja materijala koji su iznimno osjetljivi na svjetlost poput osjetljivih bioloških materijala (npr. materijali koji sačinjavaju ljudsko oko). Za špijunske potrebe, u većini slučajeva bolji su sustavi koji se baziraju na standardnoj LIDAR opremi jer daju bolju sliku, osim u slučajevima kada meta sumnja da bi mogla doći pod nadzor korištenjem takvih uređaja i otkriti ga (npr. korištenjem detektora laserskog i/ili IC zračenja) - tada bi ovi algoritmi imali prednost. Dodatno, algoritmi bi možda mogli ubrzati MIT-ov CORNAR:
