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图片来源：pixabay
有朝一日 ， 一种新的成像技术或许能让医生“看”穿人体软组织和骨骼 ， 从而窥探其中隐藏的“奥秘”；也或许能让机械工程师检查正在运转的飞机涡轮等机械的微小缺陷；又或许能让自动驾驶汽车“看”穿浓雾或“看”到死角 。 在一项发表于《自然·通讯》（NatureCommunications）的研究中 ， 研究人员提出了一种被称作“合成波长全息术”的新型成像技术 ， 能瞬间捕获视野之外物体的详细图像信息 。
美国波特兰州立大学的电气工程师阿图尔·英格尔（AtulIngle ， 未参与这项研究）表示 ， 当光照射在拐角处的物体或通过混浊介质时 ， 会发生散射 。 为了看到被这些障碍物遮挡的物体或透过混浊介质看清物体 ， 英格尔说：“你需要消除散射 ， 并以非常高的分辨率重建这些物体的结构 。 ”
图片来源：MatthewO’Toole等人的论文“Confocalnon-line-of-sightimagingbasedonthelight-conetransform” ， 文章DOI：10.1038/nature25489
研究人员首先将来自两台激光器的不同波长的光合并成一种合成光波 ， 并将其发射出去 。 他们还在光路上设置了障碍物 ， 例如一面墙或一些半透明的材料 ， 从而让光在碰到障碍物后发生散射 ， 然后“击中”隐藏的目标 。 射向目标的光会再散射回障碍物 ， 并最终进入传感器单元的检测器中 。 随后 ， 研究人员利用算法将捕获的光波进行叠加 ， 从而引起光的干涉 。 这样就可以获取隐藏的物体的整个光场 ， 进而重构物体的三维结构 。 这个过程借鉴了干涉测量术（interferometry）的原理 。
图片来源：KatherineL.Bouman等人的论文“TurningCornersintoCameras:PrinciplesandMethods” ， 文章DOI：10.1109/ICCV.2017.249
此前 ， 其他形式的“非视距成像”技术并不能同时满足高速率、高分辨率和大视场角的要求 。 但在这项新的研究中 ， “我们的技术同时达到了以上所有的要求 。 ”美国西北大学物理学家弗洛里安·威洛米泽（FlorianWillomitzer ， 这项研究的第一作者）说道 。
威洛米泽和同事表示 ， 他们可以捕获到角落里只有毫米大小的字母图像 ， 也可以透过模糊的塑料板看清物体 。 为了构建一个场景 ， 以前的成像方法需要反复扫描成千上万的像素 ， 而现在 ， 这项新的技术只需要两次曝光 ， 且每次只用23毫秒的时间 ， 就可以扫描一个近乎半球形的视野 。
撰文：尼可·小笠（NikkOgasa）
翻译：张楚
【新型成像技术可瞬间捕获视野之外物体的详细图像】审校：石云雷
引进来源：科学美国人
本文来自：中国数字科技馆
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