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中国科学家研究出黑科技，实现1.43公里隔墙观物，创世界纪录

互推小编
 

拿一张纸摆在这，你能看到纸后面的东西吗，当然不能，这是基本常识，除非你有透视眼。而今天我们要说的，就是这个透视眼的能力已经被我国科学家实现了。

来自中国科学技术大学官网5日发布的消息，该校潘建伟教授团队实验实现了1.43公里的远距离非视域成像，并首次把成像距离从米级提高到公里级，该成果于4日发表在国际学术知名期刊《美国国家科学院院刊》上。

什么叫非视域成像？

人之所以能够看到东西，是因为这个东西反射出的光线，光线进入我们的眼睛。

而像我刚才举的例子，只要一个足够大的物体挡在相对小一点的物体前面，我们就没有办法看到这个小物体。想要观察它，你必须越过前面的物体才行，因为光是直线传播，不会拐弯。

所以，非视域成像，字面理解的意思就是对视线外的物体进行拍照，也就是把你看不到的区域成像出来，跟俗话所讲的隔墙观物、隔墙透视差不多。所以，这个技术很神奇，甚至有点魔幻的味道。

那它是怎么实现的呢？

其实原理也不复杂，首先是把激光脉冲发射到中介墙上，利用中介墙使激光散射到被遮挡的非视域场景中，该场景中的隐藏物体再次将激光散射到中介墙上，最后被中介墙散射至接收系统。不知道大家有没有听懂，简单地说，就是向想要成像的区域发射激光，激光通过周围墙面的反射会照到看不到的物体上，这个物体又会把激光再次反射回来，然后利用这个再次反射回来的激光实现成像。成像是通过记录光量子的飞行时间信息，并利用计算成像算法来实现对非视域场景的重构。

这个事儿说起来简单，实现起来很难，因为整个过程中，激光需要经历了三次漫反射，从而导致光路存在巨大衰减。另外多次漫反射还会导致时空信息混杂，这些都让后期的成像算法变成了一个科研难题。

潘建伟教授团队从光学和算法方面同时发力，并成功取得突破。

在光学系统方面，研究团队基于双望远镜共焦光学设计，开发了一套近红外波长的高效率非视域成像系统，成功克服漫反射带来的160分贝光学衰减。

在算法方面，研究团队采用凸优化算法，并结合精确的成像模型和压缩感知等成像理论，解决了多次漫反射所导致的时空混合问题，成功实现非视域图像重构。

最终，成功实现了对1.43公里外的非视域场景进行成像以及对隐藏的物体进行实时跟踪，实验结果相比之前提升了三个数量级。

并且，未来还可以使用更先进的设备，例如飞秒激光器、高效超导探测器和SPAD阵列探测器来提高成像分辨率、提高成像速度，扩大隐藏场景的规模。

可以说潘建伟教授团队成功研制出高效率、低噪声的非视域成像系统以及高效的成像算法。《美国国家科学院院刊》杂志的审稿人对这个研究成果给予了高度评价，称赞“它代表非视域成像领域的最佳结果”，“它使整个非视域成像领域在实际环境中的应用迈出了一大步”。

毫不夸张地说，远距离非视域成像技术将会带来一场人类成像技术的变革。有望在医学、制造业、科学研究、交通、国防、公共安全和安保等各种现实场景中发挥出巨大作用，例如拍摄到无法直接看到的病灶部位，找到隐藏起来的敌人等等。那么，你觉得这个技术还可以用来做什么，可以在评论区留言，一起参与讨论。

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