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別以為躲墻後面就看不到你: 透視相機問世

以前只聽說過“隔墻有耳”,如今,一墻之隔,不僅能“聽到”,而且還有望“看到”。

將來只要用相機對著遮擋物,遮擋物背後的物體也能夠一覽無余。比如躲在墻後面偷歡的情侶,你以為躲開了別人的目光,別人卻已經拿相機對準了你。

這種能夠拍攝墻背後隱藏的人或物體的透視相機即將面世,美國莫格里奇研究所的科學家們進行研發。

這種透視相機使用了一種稱為非視距成像(non-line-of-sight imaging)的特殊的拍攝技術。拍攝時相機會發出高速脈沖激光,這種激光碰到墻面或天花板時會發生散射,傳向其他物體的表面。最終,許多光子會回到相機的位置,根據光子返回時間的差異,相機能對拍攝空間進行數字化重建,墻後暗藏的人或物體就能夠在重建圖像中顯露出基本的形態。

所謂非視距成像技術,通俗來講,就是應用一些中間媒介,讓人看到你不能直接看到的影像。簡單舉例來說,潛望鏡或者在拐角路口的大鏡子可以算是它的簡化版。但是和潛望鏡等利用鏡子的反射原理不同,這種特殊的成像系統利用的是一般的墻、門或者地板等不會被認為有反射或者折射功能的物質作為媒介。

這種相機使用的技術最早是由麻省理工學院研發的,早在2012年就曾進行過展示。而近日,美國國防部高級研究計劃局(DARPA)對這種技術表現出了興趣,並為其相關的研究團隊提供了440萬美元的資金,希望能夠加速研究進程,促進透視相機的面世。

該技術的發明人AndreasVelten介紹:“光線散射的次數越多,非視距成像相機就能收集到越多的數據。不過光線在多次反彈後的亮度會大大減弱,這要求相機具有極高的敏感度來捕捉數量少得可憐的光子。”不過他並沒有明確回答《第一財經日報》記者提出的有關這項技術目前發展到何種階段的問題,只是表示:“計劃在前兩年利用DARPA的資金深度挖掘這項技術的潛力,後兩年則用於開發可量產的硬件。”他還說:“我們對如何捕捉傳統照相機捕捉不到的物體非常有興趣。”

然而需要解決的問題還有許多,包括如何重新收集散射的光線;是否能夠辨別所拍攝物體的材質;如何區分非常相似的形狀;是否能夠把這種技術應用到更多的角度拍攝等等。

非視距成像技術的應用前景十分廣闊,比如在搜尋營救、沈船探索等方面也有很大的應用空間,此外在駕車導航時,能夠讓司機看到盲區的路況,並能在拐彎前提前看到彎道後面的路況;在醫學方面,以前人體內模糊不清的結構,也能通過這種成像技術來輕松識別。這種技術甚至在繪制月球坑圖像等領域都能起到作用。Velten目前就在和NASA合作開發一個項目,確定該技術是否能用於探測月坑的維度。

中國的相關企業也對這種技術產生了巨大的興趣。Focalmax是一家剛成立不到一年的從事光學、通信、終端和應用的全球性智能終端制造商。Focalmax首席技術官晏正濤從事光學研究長達20年。他對《第一財經日報》記者表示,幾年前就關註到這個技術,而且目前國內也有幾所院校和研究所正在展開相關領域的研究。

“目前這種技術,在一些簡單環境中,實驗性質的操作,或者說理論上的驗證沒有任何問題。但要進入實際應用,還需要技術方面很大的突破,比如如何有效地消除幹擾,就是不同中間媒介(不同場景)的散射光線;如何提高探測器的靈敏度;如何還原現場的算法等。”晏正濤對記者表示。

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