
透視遠處牆後的物體,聽起來不是魔法,而是超能力。
但是,由中科大學潘建偉、窦賢康、徐飛虎領導的團隊實現,距離達到1.43公裡。該技術稱為遠程非視域成像。
這次實驗場所在上海,将圖像系統放在下圖的a點,向1.43公裡以外的b點11層的公寓。然後把假人擺成各種姿勢藏在牆後。
實驗得到的原始數據雖然不能被人眼識别,但是在算法重建後,可以識别假人提出的字母USTC,即中國科技大學的英語縮寫。
該研究發布在PNAS雜志上,審稿人評價此次工作代表非視域成像領域的結果,使整個非視域成像領域在實際環境中的應用邁出了很大一步,比以前的工作提高了3個數量水平。
如何做到這一點。
光學非視線成像是從周圍環境中多次散射的光信息中重建隐藏物體。
将激光發射到中介牆上,利用中介牆将激光散射到被遮擋的場景中,其中隐藏物再次将激光散射到中介牆上,最後被中介牆散射回到接收系統。
整個過程激光經曆了三次漫反射,接收系統通過光量子飛行時間的記錄,利用計算圖像算法實現場景重建。
迄今為止,由于多次漫畫反射引起的信息損失,隻能實現短距離的非視成像。這次實驗在硬件和軟件上都提出了創新,将成像距離從米級提高到千米級。
硬件方面,團隊根據雙望遠鏡共焦設計方案,研發出了近紅外波長的高效非視域成像系統,克服了漫反射帶來的160dB光衰。
軟件方面,研究團隊采用突出優化算法,用三維矩陣記錄時空信息,解決多次漫反射引起的時空混合問題,成功實現非視域圖像重建。
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