激光相機能追蹤角落中隱藏的移動物體

本報訊一項日前發表於《自然—光子學》雜誌的研究顯示，能探測到單個光子的相機會追蹤在角落移動的物體，甚至在其完全從視野中模糊不見時也能發現它們。該設備可用於搜救任務，或者安裝在車上以探測駛來的車輛。

　　該相機由英國愛丁堡赫瑞瓦特大學研究人員danielefaccio領導的團隊研製。它能以相當於每秒200億幀的速度，記錄一個32×32網格中某個光子的位置。這種高精度此前曾使研究人員製作了飛行中的激光束影片。

　　首先，他們朝自己試圖看清楚的角落附近的地板發射了一束激光。激光從地麵上反彈，產生僅有一些光子的球形“回聲”。這通常很微弱，因此難以察覺，但擁有超敏感度的相機能發現它。

　　隨著回聲擴散，一部分在拐角處傳播，並且擊中隱藏的物體——在該團隊的測試中，這是一個30厘米高、綽號為“特裏”的泡沫人形。隨後，回聲從物體上彈開，產生另一個回聲。這也會擴散，並且部分回聲進入位於激光附近的相機的視野範圍。

　　捕捉到單個回聲並不足以定位物體，因為光線也會從不能移動的背景比如牆壁上彈開。考慮到這種情況，該團隊每秒發送了6700萬束激光脈衝。隨著物體移動，它改變了每個回聲的信號，而監控這種差異能揭示其位置。

　　此前試圖看清周圍角落的努力測量的是從一個靜止的隱藏物體上彈開的激光束的飛行時間，由此逐步建立場景的3d圖像。最新方法則更加快速，但隻能提供一個位置，而非整幅圖像。

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