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激光相机拍摄速度每秒20亿帧,躲猫猫再也玩不下去了

科普小知识2022-07-26 14:06:48
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激光相机拍摄速度每秒20亿帧,躲猫猫再也玩不下去了

现在我们无处可藏。激光相机连一个小角落都不会放过!这是一种可以探测单个光子的照相机(人眼可见的极限是3个光子)。即使物体被完全阻挡,他们仍然可以跟踪周围的物体!想想你还能藏在哪里?!当然,该设备可以用来执行一些搜索和救援任务,也可以安装在汽车上,以检测迎面而来的车辆!很有用,不是吗?

该相机是由英国爱丁堡霍洛维茨大学的丹尼·埃尔法·乔领导的团队发明的。它能以每秒20亿帧的速度记录光子在32*32网格中的位置。以前,研究人员可以利用这种高精度定位来拍摄飞行中的激光束,但现在他们已经开发出新的技术来探测隐藏的移动物体。

对于他们想观察的地方,他们首先用激光扫描附近角落的地面,然后光从地面反射,产生一个只有几个光子的球形“回声”,通常太弱,我们用肉眼看不到,但可以被超灵敏的照相机探测到。

由于回声的扩大,它的一部分在角落移动,并在击中隐藏的物体后反弹,而另一部分继续移动。在该团队的一次测试中,回波击中了一个30厘米高的泡沫人体模型“特里”,然后被它弹开,产生了另一个回波,这个回波的一部分也扩展到了摄像机的视野,当然它就在激光发射器旁边。

高脉率

当然,仅仅捕捉一个回波并不足以定位一个物体,因为光会从静止背景的表面反射回来,比如墙壁。为了解释这一点,该小组进一步测试,每秒发出6700万个激光脉冲。当物体移动时,它会改变每个回声的信号,记录下差异就能显示出它的位置。

以前,为了检测角落里是否有隐藏物体,我们通常尝试测量激光束在静态隐藏物体表面反射所需的时间,然后逐渐建立场景的三维图像。显然,我们的新方法使用起来要快得多,但美中不足的是,这种方法只能给出一个特定的位置,而不是一个完整、清晰和可观的图像。

激光相机拍摄速度每秒20亿帧,躲猫猫再也玩不下去了

团队成员吉纳维芙·加洛说:“大多数人试图通过重建三维场景来检测隐藏的物体,但我们想通过跟踪来实现。我们已经开发了新的算法来快速有效地实现这一目标。”

加洛还说,研究人员在黑暗中进行了实验,使用红外激光器和滤光器应该确保系统在正常光线下工作,否则会导致实验误差。

他们还在研究一种便携式系统,这种系统可以在较长的距离内同时检测多个隐藏的物体。这将有助于扫描建筑物的每个角落,看看是否有搜索和救援任务的搜索目标,或作为一个预警系统时,汽车转入死角,以避免一些事故。

加洛威说:“我们想把这种激光相机应用到人们的日常生活中,让它更接近人们通常使用的应用。”想必这对我们的生活真的很有帮助,让我们一起期待激光相机的到来吧!

蝌蚪先生编译自新闻科学家,翻译阳光,转载必须注明来自蝌蚪工作人员