MiDAR de la NASA Ames : Imagerie multispectrale de pointe et technologie de réflectance active

Le centre Ames de la NASA a développé un instrument de télédétection novateur aux capacités scientifiques avancées pour l'imagerie multispectrale, la détection et la réflectance active (MiDAR). L'émetteur et le récepteur MiDAR démontrent une solution rentable pour l'imagerie multispectrale simultanée à haute fréquence d'images, haut rapport signal/bruit (SNR), avec potentiel hyperspectral, communication simplex à large bande passante et calibration radiométrique en phase. L'utilisation de l'imagerie computationnelle permet en outre de fusionner les données multispectrales via la Structure from Motion (SfM) et des algorithmes de lentille fluide pour produire des scènes 3D multispectrales et des images sous-marines haute résolution de systèmes benthiques dans le cadre de futures campagnes aéroportées scientifiques.

Émetteur MiDAR : illumination structurée codée

L'émetteur MiDAR émet une illumination structurée à bande étroite codée pour générer de la vidéo multispectrale à haute fréquence d'images, effectuer une calibration radiométrique en temps réel, et fournir une liaison de données optique simplex à large bande passante sous une gamme de conditions d'irradiance ambiante, y compris l'obscurité. Un cadre théorique, basé sur des signatures de bandes de couleur uniques, est développé pour la reconstruction vidéo multispectrale et les algorithmes de communication optique utilisés sur les émetteurs et récepteurs MiDAR.

Résultats expérimentaux : 7 canaux, 30 Hz, 2048×2048 pixels

Les tests expérimentaux démontrent une imagerie multispectrale active, radiométriquement calibrée, à haut SNR efficace dans sept canaux de 405 à 940 nm à 2048 × 2048 pixels et 30 Hz. Le prototype MiDAR se compose d'un réseau actif de diodes électroluminescentes (LED) multispectrales à haute intensité (émetteur MiDAR) couplé à un imageur computationnel NIR à haute fréquence d'images à la pointe de la technologie (le NASA FluidCam NIR) qui fonctionne comme récepteur MiDAR. Les tests démontrent une modalité de détection adaptative et rentable capable de changer les bandes de couleur et les intensités relatives en temps réel en réponse à l'évolution des exigences scientifiques ou des scènes dynamiques.

Applications potentielles : air, espace, sous-marin

Les applications potentielles de MiDAR incluent l'imagerie multispectrale haute résolution nocturne et diurne depuis l'air, l'espace et les environnements sous-marins, ainsi que la communication optique longue distance, la caractérisation de la fonction de distribution de réflectance bidirectionnelle, l'identification minérale, la correction atmosphérique, l'imagerie UV/fluorescente, la reconstruction 3D par SfM, et l'imagerie sous-marine par lentille fluide. Des capteurs multipurposes, comme MiDAR, qui fusionnent détection active et capacités de communication, pourraient être particulièrement adaptés à l'exploration robotique à masse limitée de la Terre et du système solaire et représenter une possible nouvelle génération d'instruments pour la télédétection optique active.

La NASA recherche activement des licenciés pour commercialiser cette technologie. Veuillez contacter le service des licences de la NASA à l'adresse email protégée ou appelez le 202-358-7432 pour entamer des discussions de licence. Suivez ce lien pour plus d'informations.