新型高分辨率摄像头可实现转角成像 有望用于驾驶辅助系统

据外媒报道，西北大学（Northwestern University）研究中心开发了一种新型高分辨率摄像头，可帮助减少障碍物，并允许非视距成像（NLoS）。

（图片来源：https://optics.org/）

该平台利用散射波前的光谱相关性，这一过程被称为合成波前全息术（SWH）。 西北大学的Florian Willomitzer称，“我们目前的传感器原型使用可见光或红外光，这一原理是通用的，可扩展到其他波长，应用于太空探索的无线电波或水声成像。”

目前存在多种NLoS成像方法，其优势在于能够通过散射介质（如生物组织），或者在不利的环境条件下准确成像。西北大学的这一项目的目的是实现转角成像，旨在观察视距技术无法直接到达的物体。目前，解决这一问题的方法包括利用飞行时间技术中的有限光速，或者在散射光中检测空间相关性，以进行基于记忆效果分析。 研究团队称，目前的NLoS方案在视场和分辨率方面的巨大差异，极大地限制了其效用。而新方法利用散射光中的光谱相关性，可在广角视场上，恢复模糊场景的高分辨率全息图像。

SWH利用在散射介质中，两个距离很近的波长的相干光通过几乎相同的路径，可在与不受散射影响的低频“合成”波长相关的尺度上保持相位信息。仔细选择波长，合成相位可用于计算模糊物体的全息图像。该项目论文写到，“我们的SWH方法从粗糙表面的多波长干涉测量中汲取了灵感。我们利用散射光在两种波长的光谱相关性，合成被遮挡物体的全息图，此种能力的结合是其他NLoS方法无法相比的。”

西北大学称，该项技术可能是首个通过散射介质实现转角成像的方法，并结合了高空间分辨率、高时间分辨率、小探测区域和大角度视场。这意味着即使物体在移动，该摄像头也能以高分辨率拍摄狭小空间中的微小特征，以及大范围内的隐藏物体。Willomitzer表示，“如果能在全息图中捕捉到物体的整个光场，就能重建该物体的整体3D形状。我们在拐角处进行全息成像，或者通过散射介质，利用合成波，而非普通光波。”

该项技术可适应不同的NLoS成像尺度和散射几何，由于其适用于夜间或有雾的室外环境，应用场景可能包括驾驶辅助系统。Willomitzer称，“在此种成像仪安装在汽车上或被批准用于医疗应用之前，还有很长的路要走。”

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