Tak Ada Tempat untuk Sembunyi, LiDAR Dapat Kenali Wajah dari Jarak 1 Km

 Ilmuwan mengembangkan sistem deteksi yang dapat meningkatkan akurasi pengenalan wajah dan aktivitas manusia pada jarak jauh dan melalui penghalang seperti kabut, asap, atau kamuflase.

Foto Ilustrasi: Freepik

Ringkasan: 

• Sistem deteksi terbaru menggunakan teknologi LiDAR untuk menghasilkan gambar 3D dengan resolusi tinggi.
• Sistem ini dapat mengenali wajah dan aktivitas manusia pada jarak hingga satu kilometer dengan akurasi yang tinggi.
• Penelitian menunjukkan bahwa sistem itu dapat digunakan dalam berbagai aplikasi, termasuk pengenalan wajah, pengawasan keamanan, dan pemantauan lingkungan.

ngarahNyaho - Sistem deteksi cahaya dan pengukuran jarak atau Light Detection and Ranging (LiDAR) pertama kali dikembangkan oleh Hughes Aircraft Company pada tahun 1961.

Dengan mengatur waktu denyut laser untuk mengukur jarak dengan akurasi yang sangat tinggi, LiDAR menjadi pengubah permainan untuk robotika, kendaraan otonom, pemetaan dasar laut, dan banyak lagi.

Namun, seperti semua teknologi, selalu ada ruang untuk pemutakhiran. 

Sebuah studi baru merinci pembuatan sistem LiDAR superkonduktor yang mampu menangkap data 3D secara akurat hingga jarak satu kilometer yang mencengangkan, dengan resolusi pada skala milimeter.

Penelitian ini dipimpin oleh Heriot-Watt University di Edinburgh dan melibatkan ilmuwan dari Jet Propulsion Laboratory (JPL) NASA, MIT, dan University of Glasgow. Laporan studi mereka diterbitkan di jurnal Optica.

Terobosan ini hanya mungkin terjadi berkat sensor ultra-sensitif yang disebut detektor foton tunggal nanokonduktor atau superconducting nanowire single-photon detector (SNSPD).

Dikembangkan bersama oleh NASA dan MIT, sistem ini dapat melacak satu foton hingga akurasi hanya 13 pikodetik (13 triliun detik), yang 10 kali lebih baik daripada sistem pengaturan waktu apa pun yang ada saat ini. 

"Pengaturan waktu ini benar-benar fenomenal," kata Aongus McCarthy, penulis utama penelitian dari Universitas Heriot-Watt, seperti dikutip dari laman Heriot-Watt University.

"Ini memungkinkan kami mengukur variasi kedalaman dengan sangat, sangat akurat—pada skala milimeter—yang berarti kami dapat membedakan antara permukaan yang terpisah sangat dekat pada jarak yang sangat jauh."

Tim menguji sistem menggunakan tiga jarak: 45 meter, 325 meter, dan satu kilometer. 

Foto:  Heriot-Watt University

Gambar di atas, yang menangkap kontur wajah rekan penulis penelitian George Taylor, ditangkap pada jarak 325 meter dan berhasil merekam kedalaman dengan akurasi satu milimeter. 

Jenis penglihatan super ini berarti bahwa kemungkinan penerapan teknologi ini—terutama di bidang militer—sudah tampak jelas.

“Resolusi kedalaman sistem yang sangat baik berarti bahwa sistem ini akan sangat cocok untuk mengambil gambar objek di balik kekacauan, seperti dedaunan atau jaring kamuflase, skenario yang akan sulit dilakukan oleh kamera digital,” kata McCarthy. 

“Misalnya, sistem ini dapat membedakan objek yang terletak beberapa sentimeter di balik jaring kamuflase sementara sistem dengan resolusi yang lebih buruk tidak akan dapat mengenali objek tersebut.”

Kekuatan super rahasia sistem ini adalah dapat digunakan pada siang hari dengan akurasi yang sangat tinggi. Biasanya, hamburan cahaya dari Matahari dapat mengganggu pengukuran.

Nah, karena SNSPD menggunakan panjang gelombang pada 1550 nanometer, sistem ini menghindari “kekacauan dan penghalang atmosfer” sekaligus menjadi panjang gelombang yang ‘aman bagi mata’, menurut para peneliti.

Panjang gelombang inframerah tengah juga mengacu pada ide awal di balik penciptaan SNSPD. 

Ini adalah detektor yang kuat untuk menjelajahi eksoplanet, dan panjang gelombang inframerah menengah relatif kurang memiliki sensor berkinerja tinggi seperti ini, klaim NASA. 

Hal ini menjadikan SNSPD sebagai kandidat teknologi yang menarik untuk misi MIR Exoplanet CLimate Explorer (MIRECLE) dan Large Interferometer For Exoplanets (LIFE) yang diusulkan.

Namun, seperti lusinan terobosan sains NASA yang pada akhirnya memengaruhi kehidupan kita sehari-hari—termasuk busa memori di bantal Anda—SNSPD juga dapat sangat meningkatkan sistem LiDAR untuk tujuan yang lebih terestrial. 

Ya, tim ingin mencoba sistem tersebut pada jarak yang lebih jauh.

“Bisakah kita mengenali jenis kendaraan pada jarak 10 kilometer, apakah itu mobil atau van atau tank?” kata McCarthy. “Jarak seperti ini akan sangat menarik.”

Salah satu kelemahan besar sistem ini adalah ukurannya yang besar. 

Kata "superkonduktor" dalam SNSPD pada dasarnya diterjemahkan menjadi "suhu sangat dingin", jadi sistem harus berada dalam "lemari pendingin kriogenik" yang didinginkan hingga 1 Kelvin, atau -272 derajat Celsius. 

Ini penting karena kawat nano superkonduktor mengandung arus kontinu, tanpa hambatan listrik apa pun, hingga foton mendarat di detektor. 

Aliran tanpa hambatan semacam itu membutuhkan suhu yang sangat rendah, atau semuanya akan berhenti bekerja dengan baik. |Sumber: Heriot-Watt University