Oulun yliopistossa on kehitetty uudenlaista piiritekniikkaa, joka mahdollistaa 3D-etäisyyskuvien muodostamisen tavallisen CMOS-kameran tapaisilla miniatyrisoiduilla antureilla. Huomenna tarkastettavassa Henna Ruokamon väitöstutkimuksessa käytettiin lyhyttä laserpulssia ja anturi oli toteutettu kaupallisilla puolijohderatkaisuilla.
Työssä kehitettiin myös algoritmi, jolla voidaan ohjata anturia ja tuottaa etäisyyskuvia reaaliajassa. Työssä kehitetty integroitu sensoripiiri mahdollistaa pienten ja edullisten, ilman liikkuvia osia olevien, 3D-etäisyyskuvantamien kehittämisen.
’’Näillä on käyttöä muun muassa työkoneiden ja ajoneuvojen automaattisessa ohjauksessa ja autonomisessa liikkumisessa, Henna Ruokamo kertoo. Sovelluksia 3D-kuvantajille ovat esimerkiksi itseohjautuvat ajoneuvot, dronet ja muut koneet, jotka tarvitsevat sensoreita hahmottamaan ympäristöä.
Myös liikeohjauksessa esimerkiksi pelilaitteissa (Kinect) sekä lisätyn todellisuuden (AR) ja virtuaalitodellisuuden (VR) sovelluksissavoidaan hyödyntää lasermittausta; se on yksi mittaustapa.
Ruokamon tutkimuksessa on keskitytty sisällä tapahtuvaan sisäalueskannaukseen eli muutaman metrin etäisyyksiin kohteesta.
Väitöstutkimusta ohjannut professori Juha Kostamovaara Oulun yliopiston Elektroniikan piirit ja järjestelmät -tutkimusyksiköstä toteaa, että väitöksessä käytettyä tekniikkaa on hyvät mahdollisuudet kehittää edelleen, sillä tutkimus osoittaa, että menetelmä toimii erinomaisesti.
Ruokamon tutkimusta varten suunniteltiin integroitu CMOS SPAD -anturipiiri, jossa on 80 x 25 yksittäistä fotonia mittaavaa pikseliä. Siinä on 40 erillistä lohkoa, jokaisessa on 50 pikseliä. Lohkoja voidaan ohjata toisistaan riippumatta. Nämä 40 lohkoa voidaan asettaa mittaamaan eri etäisyyksillä olevia kohteita.
’’Tutkimukseni demonstroi anturin toimivuutta ja menetelmä voidaan toteuttaa myös isompaan mittakaavaan. Mitä enemmän pikseleitä on, sitä suurempi resoluutio kuvaan saadaan, huomenna perjantaina 20.12.2019 Oulun yliopistolla väittelevä Henna Ruokamo kertoo.
Lisää: Väitöskirja (LINKKI) ja aiempi Uusiteknologia.fi:n uutinen Oulun yliopiston laseretäisyysmittausratkaisusta (LINKKI)
Tärkeimmät teknologiauutiset kätevästi myös uutiskirjeenä! Tilaa (LINKKI)
LUE – UUTTA – LUE – UUTTA – LUE – UUTTA
Uusi ammattilehti huipputekniikan kehittäjille – Lue ilmaiseksi verkosta
https://issuu.com/uusiteknologia.fi/docs/2_2019/