تقنية بالليزر للتصوير المجسم العالي الوضوح لأهداف بعيدة

http://mihnanews.net/home/images/ktab/tsoear_thumb.jpg
تمكن فريق من الفيزيائيين في جامعة «هيريوت - وات» الاسكوتلندية من تطوير تقنية لليزر يمكن معها التقاط صور ثلاثية الأبعاد، عالية التحديد، تبلغ دقتها حتى حدود الملليمتر الواحد، من مسافة تبعد كيلومترا واحدا.
وبينما تستطيع الكاميرا العادية التقاط صور مسطحة ببعدين، تمكن الفريق من الحصول على معلومات، أي صور، ثلاثية الأبعاد لجسم بعيد، من مسافة كهذه، عن طريق جعل شعاع الليزر يرتد من الجسم، مع قياس المدة التي يستغرقها الضوء للرجوع إلى الجهاز الكاشف. وهذا الأسلوب الذي يدعى «زمن، أو فترة التحليق» (ToF) يستخدم في نظم الرؤية الملاحية التي توضع في الآليات والمركبات المستقلة ذاتيا التي تقود نفسها بنفسها، وفي التطبيقات الأخرى. لكن العديد من نظم «ToF» لها مدى قصير جدا نسبيا، وتحاول قصارى جهدها تصوير أجسام معينة.* رصد أعماق الأجسام* وكان فريق «هيريوت - وات» بقيادة البروفسور جيرالد بولر من كلية الهندسة والعلوم الفيزيائية قد طور نظاما جديدا يمكنه التقاط نبضات الليزر من «الأجسام غير الطيعة»، التي لا تقوم بسهولة بعكس نبضات الليزر، كالنسيج مثلا، وتحويلها إلى أداة مفيدة في العديد من الحالات والأوضاع الميدانية المختلفة.ويعمل النظام الجديد هذا عن طريق تسليط شعاع ليزر جارف يعمل بالأشعة ما دون الحمراء، على الجسم المراد تصويره. ويقوم عند ذاك بالتسجيل بيكسل بيكسل (البيكسل هو عنصر الصورة) فترة التحليق ذهابا وإيابا للفوتونات الموجودة في الشعاع، بعدما ترتد رجوعا من الجسم عائدة إلى المصدر. ويمكن للنظام تقرير العمق بحدود الملليمتر الواحد من مسافة بعيدة، عن طريق استخدام كاشف قادر على إحصاء عدد الفوتونات الفردية.والغرض الرئيس من النظام مسح الأجسام الساكنة التي هي من صنع الإنسان، مثل السيارات والآليات. ومع بعض التعديلات لبرنامج معالج الصور، يمكنه أيضا تحديد سرعتها واتجاهها.ويقول الدكتور أونغاس مكارثي، الزميل الباحث في الجامعة هذه، إن «مسعانا هذا يوفر أسلوبا منخفض القوة نحو التصوير في عمق الأهداف الصغيرة العادية من مسافات بعيدة.وعلى الرغم من أنه من الممكن أن تستطيع أساليب أخرى لتصوير العمق من بعيد أن تجاري بعض خاصيات هذه القياسات، أو تتفوق عليها، فإن عد الفوتونات الفردية وإحصاءها من شأنه توفير مفاضلة بين تحديد العمق، والمسافة، وفترة الحصول على البيانات واكتسابها، ومستويات طاقة الليزر.وجهاز المسح هذا مفيد للغاية في التعرف على الأجسام المخفية وراء الركام، كأوراق الشجر والنبات، لكنه لا يستطيع تصوير الوجوه البشرية، بل إنه يرسمها مظلمة، كما أن المناطق التي لا ملامح لها، المصورة بالموجات الطويلة التي يستخدمها الجهاز مثل الجلد البشري، لا تعكس الشعاع بكمية كافية من الفوتونات الموجهة للحصول على قياس العمق.