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激光相机能追踪角落中隐藏的移动物体

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来源: 作者: 2019-05-17 00:47:17

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一项日前发表于《自然—光子学》杂志的研究显示,能探测到单个光子的相机会追踪在角落移动的物体,甚至在其完全从视野中模糊不见时也能发现它们。该设备可用于搜救任务,或者安装在车上以探测驶来的车辆。

该相机由英国爱丁堡赫瑞瓦特大学研究人员Daniele Facci时令蔬菜
o领导的团队研制。它能以相当于每秒200亿帧的速度,记录一个32×32格中某个光子的位置。这种高精度此前曾使研究人员制作了飞行中的激光束影片。

首先,他们朝自己试图看清楚的角落附近的地板发射了一束激光。激光从地面上反弹,产生仅有一些光子的球形“回声”。这通常很微弱,因此难以察觉,但拥有超敏感度的相机能发现它。

随着回声散布,一部分在拐角处传播,并且击中隐藏的物体——在该团队的测试中,这是一个30厘米高、绰号为“特里”的泡沫人形。随后,回声从物体上弹开,产生另一个回声。这也会散布,并且部分回声进入位于激光附近的相机的视野范围。

捕捉到单个回声并不足以定位物体,因为光线也会从不能移动的背景比如墙壁上弹开。考虑到这种情况,该团队每秒发送了6700万束激光脉冲。随着物体移动,它改变了每个回声的信号,而监控这种差异能揭示其位置。

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周围角落的努力丈量的是从一个静止的隐藏物体上弹开的激光束的飞行时间,由此逐步建立场景的3D图像。最新方法则更加快速,但只能提供一个位置,而非整幅图象。

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