清華大學(xué)在非視域成像研究方面取得重要進(jìn)展
近日,清華大學(xué)丘成桐數(shù)學(xué)科學(xué)中心、精密儀器系聯(lián)合研究團(tuán)隊(duì)在非視域成像相關(guān)研究領(lǐng)域取得重要進(jìn)展。研究團(tuán)隊(duì)針對(duì)現(xiàn)有非視域成像技術(shù)在應(yīng)用上的瓶頸,提出基于虛擬共焦補(bǔ)償?shù)男盘?hào)與物體聯(lián)合先驗(yàn)(Confocal Complemented Signal-Object Collaborative Regularization,簡(jiǎn)稱CC-SOCR)重建方法,突破傳統(tǒng)非視域成像的場(chǎng)景范式,對(duì)于任意中介面形態(tài)均可實(shí)現(xiàn)準(zhǔn)確成像。 傳統(tǒng)光學(xué)成像技術(shù)無(wú)法探測(cè)到視線以外的區(qū)域,如被障礙物遮擋的目標(biāo)等,因而存在信息感知的盲區(qū)。新興的非視域成像技術(shù)打破了這一限制,如圖1所示,通過向中介面發(fā)射激光,并接收在中介面、非視域目標(biāo)表面發(fā)生漫反射的光子級(jí)回波,經(jīng)算法重建后,能夠?qū)崟r(shí)“觀察”隱蔽目標(biāo)。這一顛覆性探測(cè)技術(shù)使得非視域目標(biāo)無(wú)所遁形,在自動(dòng)駕駛、醫(yī)療成像、災(zāi)難救援、安防反恐等領(lǐng)域具有重大的應(yīng)用潛力。 然而,現(xiàn)有的非視域成像技術(shù)在應(yīng)用上存在瓶頸。重建過程依賴于激光照射點(diǎn)在中介面上進(jìn)行密集、均勻掃描(如圖1a所示,通常為上萬(wàn)個(gè)掃描點(diǎn)),導(dǎo)致該技術(shù)對(duì)應(yīng)用場(chǎng)景要求嚴(yán)格——需要大面積的連續(xù)中介面(如墻面、地面等)和較長(zhǎng)的采集時(shí)間。當(dāng)實(shí)際探測(cè)場(chǎng)景可利用的中介面大小及形狀嚴(yán)重受限時(shí),將顯著加大非視域成像反問題的求解難度,造成現(xiàn)有主流成像算法的重建失敗。 |