盖世汽车讯 据外媒报道◈◈✿ღ,在地球上进行远距离拍摄是一项棘手的挑战◈◈✿ღ,而且远距离从一个物体捕获足够的光线并非易事◈◈✿ღ。此外◈◈✿ღ,大气层还会造成扭曲◈◈✿ღ,让图像失真◈◈✿ღ,而且严重的空气污染也会造成同样的结果◈◈✿ღ。因而◈◈✿ღ,获得几公里以外物体的图像是很难做到的◈◈✿ღ。但近年来◈◈✿ღ,研究人员开始利用敏感光电检测器实现更好地结果◈◈✿ღ。此类检测器非常敏感◈◈✿ღ,能够捕捉到单个光子◈◈✿ღ,并利用光子拼接成10公里(6英里)以外物体的图像◈◈✿ღ。
但是◈◈✿ღ,物理学家们还是希望能够进一步提升性能◈◈✿ღ。因此◈◈✿ღ,中国上海理工大学(University of Science and Technology in Shanghai)研究人员Zheng-Ping Li及其同事研发出一种基于激光雷达的系统◈◈✿ღ,能够在烟雾弥漫的城市环境中拍摄45公里(28英里)以外的物体◈◈✿ღ。该技术使用单光子侦测器◈◈✿ღ,结合独特算法◈◈✿ღ,将最稀疏的数据点“编织”在一起◈◈✿ღ,生成超高分辨率的图像凯发K8国际◈◈✿ღ。
该新技术原则上相对简单◈◈✿ღ,基于激光测距和探测(激光雷达)◈◈✿ღ,使用激光照射物体◈◈✿ღ,然后利用反射光生成图像◈◈✿ღ。此类主动成像技术的一大优点是◈◈✿ღ,在特定时间内(取决于距离)◈◈✿ღ,物体反射回来的光子会回到侦测器◈◈✿ღ,因此◈◈✿ღ,在特定时间以外反射回来的光子就可以忽略◈◈✿ღ。“限定时间”可大大降低环境中其他地方反射回来的无用光子产生的噪音◈◈✿ღ,从而使雷达激光系统具有高度灵敏度和距离探测精度◈◈✿ღ。
为了让新系统在城市环境中表现得更好凯发K8国际◈◈✿ღ,Zheng-Ping和他的同事采用了一种波长为1550纳米凯发K8国际◈◈✿ღ、重复频率为1万赫兹◈◈✿ღ、功率为120毫瓦的红外激光◈◈✿ღ。该系统的波长对人眼很安全◈◈✿ღ,因而可以让研究团队过滤掉会破坏侦测器的太阳光子凯发K8国际◈◈✿ღ。
研究人员使用同样的光学设备(一个孔径为280厘米的普通天文学望远镜)来发送和接收此类光子◈◈✿ღ,反射回来的光子使用商用单光子侦测器进行侦测◈◈✿ღ。为了生成图像◈◈✿ღ,研究人员使用能够左右上下倾斜的压电控制反射镜(a piezo-controlled mirror)扫描视野区域◈◈✿ღ。通过此种方式◈◈✿ღ,研究人员创建了二维图像凯发K8国际◈◈✿ღ。但通过改变“限定时间”◈◈✿ღ,研究人员可以从不同距离接收到反射回来的光子凯发K8国际◈◈✿ღ,从而构建三维图像◈◈✿ღ。此外◈◈✿ღ,该团队还研发了一种利用单光子数据编织图像的算法◈◈✿ღ。
研究小组在上海崇明岛一幢建筑的第20层安装了该台新型摄像机◈◈✿ღ,并将其对准了河对岸约40公里以外的浦东民航大厦◈◈✿ღ。使用普通望远镜拍摄的图像显示的只有噪音凯发K8国际◈◈✿ღ,但是该新技术生成的图像空间分辨率约为60厘米凯发K8国际◈◈✿ღ,可以解决建筑物窗户的限制问题◈◈✿ღ。研究小组表示◈◈✿ღ:“此次结果证明◈◈✿ღ,近红外单光子激光雷达系统在烟雾中分辨目标物体的能力非常卓越◈◈✿ღ。”
传统上而言◈◈✿ღ,45公里的衍射(电磁波遇到障碍物时偏离原来直线米◈◈✿ღ,新技术明显比这要好◈◈✿ღ,而且比最新研发的算法也要好◈◈✿ღ。此次研究还表明了该技术能够在日光下拍摄21公里外的物体图像◈◈✿ღ。Zheng-Ping及其同事表示◈◈✿ღ:“我们的研究结果为超远距离内的高分辨率◈◈✿ღ、快速◈◈✿ღ、低功耗的3D光学成像开辟了新领域JEALOUSVUE进不去◈◈✿ღ。”
此外JEALOUSVUE进不去◈◈✿ღ,该技术将有着广泛的应用凯发官方网站凯发APP◈◈✿ღ。◈◈✿ღ,例如遥感JEALOUSVUE进不去◈◈✿ღ、空中监视以及自动驾驶汽车的目标识别和认证◈◈✿ღ。而且◈◈✿ღ,整个设备的尺寸只有鞋盒大小◈◈✿ღ,非常便携◈◈✿ღ。