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神奇“相機(jī)”能定位墻后物體位置

  • 發(fā)布時(shí)間：2015-12-12 01:30:33  來源：科技日報(bào)  作者：佚名  責(zé)任編輯：羅伯特

　　科技日報(bào)北京12月11日電 （記者房琳琳）基納維弗·加里皮率領(lǐng)的英國赫瑞瓦特大學(xué)和愛丁堡大學(xué)團(tuán)隊(duì)，開發(fā)出一款領(lǐng)先的探測器，能借助先進(jìn)的數(shù)據(jù)處理技術(shù)，將墻角和地板轉(zhuǎn)化成“虛擬鏡面”，在視力不能直達(dá)的區(qū)域定位和追蹤移動物體。

　　通常來說，閃亮鏡面若可反射界限明確的物體表面散射光，人眼即可從中看到物體的清晰圖像。相反，無法反射光線的表面將光線隨機(jī)發(fā)散到各處，因此不能呈現(xiàn)清晰圖像。然而，加里皮等認(rèn)為，仍有方法從隨機(jī)散射光中提取物體信息。他們發(fā)表在《自然光子學(xué)》雜志上的新方法依靠激光測距技術(shù)，能測量物體光脈沖到達(dá)物體的距離，以及散射回到探測器的距離。

　　原則上講，這種測量方法很簡單，激光脈沖從地板反彈回來，散射到所有方向，一部分散射光記錄在地板這塊“虛擬鏡面”上。光的速度是已知常數(shù)，通過測量激光脈沖的開始時(shí)間和散射光達(dá)到地板之間的時(shí)間間隔，就可以定位物體位置。

　　但實(shí)際上，時(shí)間測量需要精確到大約500毫微秒內(nèi)，而激光脈沖只有10飛秒時(shí)長，對激光器和探測技術(shù)提出非常高的要求。

　　不僅如此，光不僅散射到地板這個(gè)“虛擬鏡面”上，也散射到附近的其他物體上。要想測量成功，必須把兩部分散射區(qū)分開，以排除環(huán)境中冗余的干擾信號。

　　這種特殊“相機(jī)”能定位墻后面的物體位置，誤差僅為1到2厘米，且每隔幾秒就能測量移動物體的速度。與以往需較長時(shí)間處理數(shù)據(jù)的技術(shù)不同，新方法能實(shí)時(shí)監(jiān)測移動物體。目前，利用新方法可在地板“虛擬鏡面”中定位60厘米范圍內(nèi)移動的物體，以后可拓展到10米。

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