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        研究團隊利用經典光學技術解決非視距成像問題

        發布:laserpulse    |    2019-08-16 00:05    閱讀:347
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        威斯康星大學麥迪遜分校的研究人員通過使用一種方法演示了非視距(NLOS)成像,該方法使用相同的數學方法來解釋用傳統線條拍攝的圖像 - 視覺(LOS)成像系統。該新方法通過將NLOS成像問題重新構造為波衍射問題,然后使用來自其他成像系統眾所周知的數學變換來解釋光波并從隱藏場景重建圖像,解決了對隱藏場景成像的挑戰。“我們所做的是使用波表達問題,”Andreas Velten教授說。

        威斯康星大學麥迪遜分校正在開展一個項目,旨在利用反射激光創建非視距圖像。

        研究人員介紹了一種稱為相量場的虛擬波場。該相量場虛擬波成像框架允許團隊應用現有的LOS波成像技術從NLOS數據中獲取圖像、視頻和其他信息。通過應用在傳統LOS成像系統中模擬波傳播的數學運算符,從原始飛行時間數據成像NLOS場景。

        為了展示他們的技術,研究人員創建了三種成像算法,模仿三種不同的LOS系統:虛擬攝影相機,可以捕捉場景的2D圖像,而無需了解照明光源;瞬態相機,可以創建通過場景的光傳輸視頻;和時間門控共聚焦相機,可以創建一個強大的3D場景重建。

        該團隊利用其技術在隱藏的場景中創建了一個光傳輸視頻,可以實現四到五次光的可視化,根據Velden的說法,它可以成為攝像機看到多個角落的基礎。

        UW(華盛頓大學)研究生(左起)Xiaochun Liu,Ji-Hyun Nam和Toan Le與助理教授兼首席研究員Andreas Velten在威斯康星大學麥迪遜分校醫學科學樓內的計算光學實驗室一起工作。

        該研究團隊表明,盡管存在場景復雜,反射器材料差異、散射環境光以及構成場景物體的不同景深等問題,該技術也可以對隱藏的場景進行成像。該技術一旦完善,威斯康星團隊的技術可得到廣泛的應用,從防御和救災到制造和醫學成像。例如,在機器人手術中,由Velten團隊開發的技術可以更全面地了解敏感程序周圍發生的情況。Velten說,這項技術成本低廉,結構緊湊。如果可以使用傳感器陣列來捕獲從隱藏場景反射的光,則可以進一步改進該技術。對于目前的實驗,該團隊只使用了一個探測器。

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