二零二一年三月四日,我國中科大科研團隊在國際知名期刊美國國家科學院院刊上發表了一項新成果,即實現了一點四三公里的遠距離非視域成像。通此來說就是可以透視遠處牆後面的物體。同時,這也是世界首次將成像距離提高到公里級別。在本次實驗當中,科研團隊將成像系統放置在上海,異地,在距離該地一點四三公里外的一個公寓中放置了假人,並讓他們做出不同的姿勢。
而後透過成像演算法,將假人的場景重構了出來,實現了遠距離隔牆透視光學非視距成像的實現過程,就是將鐳射脈衝發射到中介牆上面。而後中介牆再讓鐳射散射到被遮住的視線外的場景中。
這個場景中的物體將再一次把鐳射散射回中介牆上。然後系統收集中介牆散射回來的資訊。在這個過程中,鐳射一共經歷了三次慢反射接收系統,透過記錄光量子飛行時間再使用成像演算法,就能夠實現非稅率場景的重構。但是由於經過多次散射過程當中會損耗大量資訊,所以在此次之前,非市域成像就只在實驗室內實現了短距離驗證。在該項新成果當中,我國科研團隊對光學系統以及成像演算法進行創新設計,將之前的米級成像距離提高到公里級,可謂是一項重大突破。
在光學系統方面,科研團隊在雙望遠鏡共焦光學設計的基礎上,研發出了一套高效率的近紅外波長成像系統,克服了漫反射帶來的一百六十d b 光學衰減演算法方面則使用凸優演算法並壓縮感知,即精確的成像模型等理論相結合,解決了多次慢反射造成的時空混合問題。透過這兩項技術的突破,我國科研團隊成功實現了一點四三公里外的飛逝。綠城下為日後的實際應用研究開闢了一條新道路。
期刊審稿人對此評價,這一結果代表非視域成像領域的最佳結果,呈像是一個古老的話題,但人們總是能在這一話題上開闢出新的研究。從最初的小孔成像關心望遠鏡到各種各樣的相機、攝像機,再到先進的核磁共振、超音波、鐳射雷達等等。這些成像技術應用到各個領域,有力促進了人類社會發展。傳統的成像技術全都是在視域範圍內對物體進行觀測。也就是說,被觀察的物體必須在我們的視線之內,視線之外的物體則無法被觀測。
非視覺成像技術則可以隔牆透視在視線之外的物體也可以被拍照。如果將它運用到實際,無論是在醫學檢測還是軍事偵查等各個領域都有重大意義。