NASA 에임스의 MiDAR: 첨단 다중분광 이미징 및 능동 반사율 기술

NASA 에임스 연구센터가 다중분광 이미징, 검출 및 능동 반사율(MiDAR) 기능을 갖춘 새로운 원격 탐사 기기를 개발했습니다. MiDAR 송신기와 수신기는 동시 고프레임레이트, 고신호대잡음비(SNR) 다중분광 이미징, 초분광 잠재력, 고대역폭 단방향 통신, 위상 방사측정 보정을 위한 비용 효율적인 솔루션을 시연합니다. 계산 이미징을 활용해 다중분광 데이터를 구조-운동(SfM) 및 유체 렌즈 알고리즘으로 융합, 3D 다중분광 장면과 저서 생태계의 고해상도 수중 이미지를 생성해 향후 과학 항공 필드 캠페인의 일부로 활용할 수 있습니다.

송신기 기술 및 코딩된 조명

MiDAR 송신기는 코딩된 협대역 구조화 조명을 방출해 고프레임레이트 다중분광 비디오를 생성하고, 실시간 방사측정 보정을 수행하며, 어둠을 포함한 다양한 주변 조도 조건에서 고대역폭 단방향 광학 데이터 링크를 제공합니다. MiDAR 송수신기에 사용되는 다중분광 비디오 재구성 및 광학 통신 알고리즘을 위한 고유 컬러 밴드 서명 기반의 이론적 프레임워크가 개발되었습니다.

실험 검증 결과

실험 테스트는 405~940nm 파장대 7개 채널에서 2048×2048 픽셀, 30Hz로 효율적이고 방사측정적으로 보정된 고 SNR 능동 다중분광 이미징을 입증했습니다. MiDAR 프로토타입은 능동 다중분광 고강도 발광다이오드 어레이(MiDAR 송신기)와 최첨단 고프레임레이트 NIR 계산 이미저(NASA FluidCam NIR, MiDAR 수신기 기능)로 구성됩니다. 테스트는 변화하는 과학 요구사항이나 동적 장면에 실시간으로 대응해 컬러 밴드와 상대 강도를 변경할 수 있는 비용 효율적이고 적응적인 센싱 모달리티를 보여줍니다.

잠재적 응용 분야

MiDAR의 잠재적 응용에는 공중·우주·수중 환경에서의 고해상도 주야간 다중분광 이미징, 장거리 광학 통신, 양방향 반사율 분포 함수 특성화, 광물 식별, 대기 보정, UV/형광 이미징, SfM을 이용한 3D 재구성, 유체 렌즈를 이용한 수중 이미징 등이 포함됩니다. MiDAR처럼 능동 센싱과 통신 능력을 융합한 다목적 센서는 질량 제한이 있는 지구 및 태양계 로봇 탐사에 특히 적합하며, 능동 광학 원격 탐사의 차세대 기기를 대표할 가능성이 있습니다.

NASA는 이 기술의 상용화를 위한 라이선시와 적극적으로 협의 중입니다. NASA 라이선싱 컨시어지(이메일: 스팸봇 보호 중, 자바스크립트 필요 / 전화: 202-358-7432)에 연락해 라이선스 논의를 시작하세요. 자세한 정보.