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新2投注平台出租:终结「开车盲点」,全像摄影相机可在数毫秒内发现视觉死角物体

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分类:科技

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对于汽机车驾驶来说,视觉盲区一直是个相当危险的困扰。美国西北大学的一支研究团队,前日介绍了一种新颖的全像摄影相机技术,可透过重建散射光波来观察肉眼看不到的角落,而这套系统能够使驾驶者更快地发现汽车或行人等快速移动的目标。

当光线照射到物体上时,就会发生散射。其中一些光线抵达了我们的视网膜(或相机传感器),最终形成了我们可看到的物体。

另一方面,我们无法看到被物体遮挡的目标,而透过雾气等散射介质亦不可行。为了化解这方面的不便,一种可行方法是利用多个物体的光散射。

NLoS 成像的 SWH 示意图

举个例子,将镜子放在恰到好处的位置,我们就可以看到拐角处的物体。不过就算没有镜子,这个原理依然适用,只不过次要物体的散射光太多,导致我们无法轻松重建目标对象。

而美国西北大学研究人员使用的非视距(NLoS)成像技术方案,就可以透过主动发射光线,待其碰到物体并传回传感器,就能实现盲区的目标检测。

SWH 展示实验 / 解析度评估

但这需要借助一套特殊的演算法,才能逆推出盲区拐角处的物体图像。此前也有类似的技术解决方案,但它们的解析度通常较低、或需要耗费大量的处理时间。

相比之下,美国西北大学的 NLoS 方案不仅快速便捷,还能够在夜间或有雾天气运作良好。

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SWH 散射介质成像展示

为改善解析度低和运作速度过慢的问题,研究人员运用了所谓的合成波长全像摄影技术。其工作原理是将来自两个雷射器的光波合成到一起再发射,以产生在角落附近(或其它散射介质后面)的「立体全像摄影」图像。

主要研究者 Florian Willomitzer 表示:「如果你可以在全像摄影图中捕捉整个物体的光场,就能够完整重建物体的 3D 形状。」

合成脉冲全像摄影实验展示

与普通光波相比,合成光波能够有效地对拐角处(或透过散射物体)的目标实施全像摄影成像。

此外这套系统不仅能够捕捉到潜伏在大角度视野内物体的精密细节,其反应的速度也非常快,通常可控制在 46 毫秒内。

波前传感实验展示

透过多方面的持续改进,NLoS 方案可让汽车及时发现快速接近的汽车或行人,较其他动辄需要耗费一个多小时来计算的早期 NLoS 系统有了巨大的改进。

Florian Willomitzer 笑称,这项技术算是将墙壁也变成了镜子,且能够在夜间或有雾天气的状况下工作。

SWH 关键属性和未来潜在应用

最后,除了车载碰撞预警系统,他们也打算将之用于改进工业和医疗行业的内视镜技术。如此可使得镜头无需辛苦绕过弯曲的管道(或肠道),而是透过发射合成光、并观察它们如何折返回来,进而实现拐角盲区的观察。

有关这项研究的详情,已经发表在近日出版的《自然通讯》(Nature Communications)期刊上,原标题为《Fast non-line-of-sight imaging with high-resolution and wide field of view using synthetic wavelength holography》。

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