透视远处墙后的物体,听起来不是魔法,而是超能力。
但是,由中科大学潘建伟、窦贤康、徐飞虎领导的团队实现,距离达到1.43公里。该技术称为远程非视域成像。
这次实验场所在上海,将图像系统放在下图的a点,向1.43公里以外的b点11层的公寓。然后把假人摆成各种姿势藏在墙后。
实验得到的原始数据虽然不能被人眼识别,但是在算法重建后,可以识别假人提出的字母USTC,即中国科技大学的英语缩写。
该研究发布在PNAS杂志上,审稿人评价此次工作代表非视域成像领域的结果,使整个非视域成像领域在实际环境中的应用迈出了很大一步,比以前的工作提高了3个数量水平。
如何做到这一点。
光学非视线成像是从周围环境中多次散射的光信息中重建隐藏物体。
将激光发射到中介墙上,利用中介墙将激光散射到被遮挡的场景中,其中隐藏物再次将激光散射到中介墙上,最后被中介墙散射回到接收系统。
整个过程激光经历了三次漫反射,接收系统通过光量子飞行时间的记录,利用计算图像算法实现场景重建。
迄今为止,由于多次漫画反射引起的信息损失,只能实现短距离的非视成像。这次实验在硬件和软件上都提出了创新,将成像距离从米级提高到千米级。
硬件方面,团队根据双望远镜共焦设计方案,研发出了近红外波长的高效非视域成像系统,克服了漫反射带来的160dB光衰。
软件方面,研究团队采用突出优化算法,用三维矩阵记录时空信息,解决多次漫反射引起的时空混合问题,成功实现非视域图像重建。
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