傳(chuan) 統光學成像僅(jin) 可探測直接視線範圍內(nei) 的物體(ti) ，而非視域成像技術能突破這一物理限製，通過探測在環境中經曆多次散射的光子，計算重建出被遮擋的隱藏場景，在自動駕駛、災害救援、醫療診斷及工業(ye) 檢測等領域展現出應用前景。然而，現有主流非視域成像方法多依賴掃描方式獲取成像信息，麵臨(lin) 難以調和的速率—分辨率矛盾。同時，在遠距離成像場景下，多次散射光子能量急劇衰減，該矛盾更為(wei) 突出。

激光反射層析成像技術具備突破衍射極限、實現高分辨重建的能力，將其引入非視域成像，有望為(wei) 解決(jue) 上述矛盾提供新路徑。

近日，中國科學院光電技術研究所團隊將激光反射層析成像方法引入非視域成像領域，以漫反射中繼牆麵為(wei) 天然激光擴束器，僅(jin) 通過單點探測獲取散射光子信號，並結合目標旋轉產(chan) 生的多角度投影數據，運用層析重建算法實現隱藏場景的高精度重建。

該方法在成像機理上擺脫了傳(chuan) 統掃描式非視域成像對大麵積中繼麵掃描的依賴，降低了數據采集複雜度，突破了掃描方式存在的分辨率與(yu) 成像速率相互製約的瓶頸，為(wei) 實現遠距離、高分辨、快速非視域成像提供了新的技術範式。基於(yu) 這一思路，團隊在實驗室條件下實現了更高分辨率和更快成像速度的同步提升，並將該方法拓展到公裏級遠距離場景。

實驗結果表明，在室內(nei) 近距離條件下，該方法的空間分辨率較傳(chuan) 統掃描式方案提升約2倍，成像速率提高約91倍。在遠距離外場實驗中，研究實現了3.3公裏距離的非視域成像，僅(jin) 用約3分鍾的采樣時間，即可獲得優(you) 於(yu) 3厘米空間分辨率的隱藏目標清晰圖像。

這項研究突破了掃描機製對非視域成像性能的物理約束，構建了新的非視域層析成像框架，為(wei) 該領域的發展奠定了方法和技術基礎。

相關(guan) 研究成果發表在《光電科學》（Opto-Electronic Science）上。

基於(yu) 反射層析的非視域成像

近距離非視域成像實驗

基於(yu) 反射層析的遠距離非視域成像實驗

傳(chuan) 統光學成像僅(jin) 可探測直接視線範圍內(nei) 的物體(ti) ，而非視域成像技術能突破這一物理限製，通過探測在環境中經曆多次散射的光子，計算重建出被遮擋的隱藏場景，在自動駕駛、災害救援、醫療診斷及工業(ye) 檢測等領域展現出應用前景。然而，現有主流非視域成像方法多依賴掃描方式獲取成像信息，麵臨(lin) 難以調和的速率—分辨率矛盾。同時，在遠距離成像場景下，多次散射光子能量急劇衰減，該矛盾更為(wei) 突出。激光反射層析成像技術具備突破衍射極限、實現高分辨重建的能力，將其引入非視域成像，有望為(wei) 解決(jue) 上述矛盾提供新路徑。近日，中國科學院光電技術研究所團隊將激光反射層析成像方法引入非視域成像領域，以漫反射中繼牆麵為(wei) 天然激光擴束器，僅(jin) 通過單點探測獲取散射光子信號，並結合目標旋轉產(chan) 生的多角度投影數據，運用層析重建算法實現隱藏場景的高精度重建。該方法在成像機理上擺脫了傳(chuan) 統掃描式非視域成像對大麵積中繼麵掃描的依賴，降低了數據采集複雜度，突破了掃描方式存在的分辨率與(yu) 成像速率相互製約的瓶頸，為(wei) 實現遠距離、高分辨、快速非視域成像提供了新的技術範式。基於(yu) 這一思路，團隊在實驗室條件下實現了更高分辨率和更快成像速度的同步提升，並將該方法拓展到公裏級遠距離場景。實驗結果表明，在室內(nei) 近距離條件下，該方法的空間分辨率較傳(chuan) 統掃描式方案提升約2倍，成像速率提高約91倍。在遠距離外場實驗中，研究實現了3.3公裏距離的非視域成像，僅(jin) 用約3分鍾的采樣時間，即可獲得優(you) 於(yu) 3厘米空間分辨率的隱藏目標清晰圖像。這項研究突破了掃描機製對非視域成像性能的物理約束，構建了新的非視域層析成像框架，為(wei) 該領域的發展奠定了方法和技術基礎。相關(guan) 研究成果發表在《光電科學》（Opto-Electronic Science）上。基於(yu) 反射層析的非視域成像近距離非視域成像實驗基於(yu) 反射層析的遠距離非視域成像實驗