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说到千里眼，大家最先想到肯定是望远镜，望远镜能将远处的物体拉近，确实能让人拥有千里视物的能力。 不过，望远镜只能看见视域范围内的物体，如果隔着一面墙，那墙里面的情况我们就看不到了。 科技赋予了我们非凡的能力，有些甚至比神话传说还神奇。神话故事中的千里眼和顺风耳可以无视障碍，远隔千里获取信息。现在，科学家们也能办到这样的事情。 中国科学技术大学的潘建伟、窦贤康、徐飞虎教授等人，合作实验实现了1.43公里的远距离非视域成像。所谓的的非视域成像，简单点来说就是你的视线能拐弯，就算隔着一堵墙，你也能通过这种技术看见墙后面的东西。 非视域成像，早在2008年就由Raskar等人提出，在2009年国外就实现了对简单平面的非视域成像，不过成像距离仅在米级范围。 我国虽然不是非视域成像的奠基者，但通过厚积薄发、努力追赶，首次将光学领域的非视域成像距离从米级提高到了公里级，现在该领域已处于国际领先地位。目前该成果已发表于美国《国家科学院院刊》，并得到了同行的认可。 传统成像技术都是对视域内的物体进行观测，而非视域成像技术则能够对隐藏在视线外的物体进行观测，实现“视线拐弯、隔墙视物”。这种技术有望未来在医疗、反恐、机器视觉等领域发挥重要作用。 说到隔墙视物，很多人肯定会想到红外热成像，在好莱坞电影中，特工们能够通过这种技术隔墙观察室内的人员情况。不过，在现实世界中，红外热成像还达不到隔墙观物的效果。 光学非视域成像的实现，通常是将经过调制的激光脉冲打到中介墙上，利用中介墙使激光反射到被遮挡的物体上，然后该物体再次将激光反射到中介墙上，最后又被中介墙反射至接收系统，通过接收系统记录光子的飞行时间信息，利用成像算法就可以实现对被遮挡物的成像。 其实，这个系统运用的成像方法本质上是飞行时间技术（TOF），少部分支持3D人脸识别的手机上就有运用这种技术。它就是通过发射面光源，然后通过测量各光子的返回时间，重构物体的三维影像。 整个过程中激光经历了3次漫反射，再加上传输距离远，被空气散射，造成光学信号衰减严重。并且整个空间内的光学信息十分复杂，比如阳光的干扰，使得非视域远距离的成像十分困难。要想实现突破，不仅仪器的探测能力要非常灵敏，算法也要极强，需要具备强大的光学抗噪能力。 我国科研人员经过艰苦攻关，不仅发展出了非常高效的成像算法，还在光学系统方面开发了一套近红外波长的高效率非视域成像系统，成功克服了漫反射带来的光学衰减。 不过，该项技术距离实用还有很长的路要走，因为非视域成像目前还不能做到完全看清被观测物体，只能看出大致轮廓，可这已经很不错了。现实世界中，每种物体都有比较显著的轮廓特征，如果和人工智能结合，应该能更好地发展。 |
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