无盲区!利用全新全息成像技术“看清死角”仅需几十毫秒
来自美国西北大学(Northwesternuniversity)的研究人员开发了一种新的全息相机技术,可以通过重建散射光波来窥视角落,并且速度足够快,可以找到汽车或行人等快速移动的物体。
当光线照射到物体上时,它会散射,其中一些会到达我们的视网膜或相机的传感器,这样我们就可以看到物体。然而,这意味着会有一些视觉盲点,因为我们看不到被遮挡的物体,或者通过雾或皮肤等散射介质看到物体。
然而,现在可能有一种新兴的技术叫做非视距成像(NLOS)。NLOS系统的工作原理是光从一个表面反射,击中一个物体,然后反射回表面,然后返回传感器。然后,算法可以在拐角处创建对象的图像。然而,这样重建的图像通常分辨率低或处理时间过长。
然而,一些研究人员说,他们的新技术改进了这两个问题。它们被称为合成波长全息。其工作原理是将两个激光器的光波合并成合成光波,然后发射出来,在角落或其他散射介质后面产生物体的三维全息图像。
这项研究的第一位作者FlorianWillomitzer说:如果你能在全息图中捕捉到物体的整个光场,那么你就可以完全重建物体的三维形状。我们利用合成波而不是普通光波在拐角处或散射物进行全息成像。
该团队表示,该系统可以捕捉隐藏在大角度视野中的物体的细节,速度非常快——在46毫秒内。这个速度足以看到来自死角的汽车或行人并做出反应。与其他早期的NLOS系统相比,这是一个巨大的改进。早期的NLOS系统通常需要一个多小时的计算时间。
Wilomitzer补充说:这个技术可以把墙变成镜子,Willomitzer说。这个技术也可以在夜间和雾天工作,所以效果会更好。本研究成果发表在《自然通信》杂志上。
该团队表示,该技术不仅可以让车辆驾驶员感受到看不见的危险,还可以用来改进内窥镜,无论是在工业领域还是在医疗领域。这种摄像系统可能不需要在管道或伸入弯曲的肠道中,它可以通过发射合成光波来探测前方,并观察它们是如何返回的。
Wilomitzer说:我们的技术将引领一波新的成像能力,我们目前的传感器原型使用可见光或红外光,但其原理是通用的,可以扩展到其他波长。例如,同样的方法可用于空间探索或水声成像的无线电波。它可以应用于许多领域,我们只是触摸皮毛。
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