位于杜克大学并由国家科学基金会部分资助的一组研究人员利用他们在光学相干断层扫描(称为 OCT，一种用于对视网膜成像的非侵入性测试)方面的经验来改进和改进机器人和自我的视觉技术。驾驶汽车。

传统激光雷达是光检测和测距的简称，由于来自昏暗反射光或明亮直射阳光的微弱信号，在 3D 应用中表现不佳。该团队着手寻找解决方案，并转向了一种称为调频连续波或 FMCW 激光雷达的激光雷达形式。

“FMCW 激光雷达与 OCT 具有相同的工作原理，OCT 是生物医学工程领域自 1990 年代初以来一直在发展的，”发表在 Nature Communications上的该研究的作者之一钱若冰说。“但 30 年前，没有人知道自动驾驶汽车或机器人会成为一件事，因此该技术专注于组织成像。现在，为了使其对这些其他新兴领域有用，我们需要用它的超高分辨率能力换取更远的距离和更快的速度。”

FMCW 激光雷达技术发出在不同频率之间转换的激光束，同时探测器测量光反射时间，区分不同的频率模式和光源。适应性强的高速技术在可变条件下有效。

该团队没有使用传统激光雷达中使用的旋转镜，而是使用了一种像棱镜一样工作的衍射光栅，将频率从源头处分离出来。这些修改允许更大的覆盖区域，而不会影响深度或准确性。该系统具有前所未有的定位精度和数据吞吐量，足够快以高细节和实时捕获移动的人体部位。

“就像电子相机已经无处不在一样，我们的愿景是开发新一代基于激光雷达的 3D 相机，这些相机速度快、功能强大，能够将 3D 视觉集成到各种产品中，”研究合著者约瑟夫伊扎特说。“我们周围的世界是 3D 的，所以如果我们希望机器人和其他自动化系统自然而安全地与我们互动，他们需要能够看到我们，就像我们能看到它们一样。”