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“超人视觉”:透过云层和大雾看清物体

透过一英寸厚的泡沫,研究人员看到了字母“S”的三维重构图画。不需要X光的透视视觉?美国斯坦福大学的研究人员将漫画中的超凡幻想变成了实际。他们以自动驾驶轿车运用的“调查”硬件为根底,并用高效算法对体系进…

透过一英寸厚的泡沫,研究人员看到了字母“S”的三维重构图画。

不需要X光的透视视觉?美国斯坦福大学的研究人员将漫画中的超凡幻想变成了实际。他们以自动驾驶轿车运用的“调查”硬件为根底,并用高效算法对体系进行了增强。这种算法能够依据单个光子的运动重建三维躲藏场景。

在《天然通讯》杂志9月9日刊登的一篇论文中,斯坦福大学的研究人员开发的体系成功重现了被一英寸厚的泡沫遮住的物体的形状。

论文作者、斯坦福大学电子工程助理教授Gordon Wetzstein说:“许多成像技能的方针是让图画质量更好,噪音更小。而咱们是让不行见变成了可见。这将让人类取得超人般的视觉,并推进传感体系的前沿开展。”

研究人员表明,新技能是微观妨碍视觉体系的重要弥补。它聚集于微观场景观测,例如浓雾中自动驾驶轿车的导航、暴雨条件下的卫星成像等。

为了穿透散射环境,研究人员将激光束与超活络的光子探测器进行了配对。当激光扫描相似泡沫这样的妨碍物时,偶然会有一个光子穿透泡沫,击中藏身于这以后的物体,然后再穿过泡沫回来探测器。接着,由高效算法支撑的软件使用光子带回的方位、时刻信息,以3D方式重建躲藏物体。

这并不是第一种能透过散射环境提醒躲藏目标的体系,但它突破了许多约束。例如,新体系不需要了解躲藏目标与观测者的间隔。

论文作者、电子工程研究生David Lindell说:“咱们期望能在无需特定条件的情况下经过散射介质成像,并搜集全部散射光子重构图画。咱们规划的体系在大规模使用中极具潜质,由于大规模使用中的弹道光子十分少。”

在测验中,依据躲藏物体的亮度,扫描时刻从1分钟到1小时不等。但算法实时重建了躲藏场景,而且能够在笔记本电脑上运转。

Lindell说:“肉眼无法透过泡沫看东西。但是,只需要少数光子,重建算法就能让躲藏物体‘暴露真身’——你不只能够看到它们的形状,乃至还能够知道它们在三维空间中的方位。”

未来,新版本的透视体系有或许会被送入太空,协助人类穿透冰云深度调查其它星球。

下一阶段,研究人员将在不同的散射环境中测验体系功能,以探寻其它潜在使用场景。Lindell说:“咱们期望用其他类型的散射几许模型进一步晋级体系。由此,不只是躲藏在妨碍物后方的物体,被密布散射资料包裹的躲藏物体,也逃不出咱们的‘高眼’。”

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