基于激光系统的深度学习可以对拐角物体实时成像，未来可用于军队、救援

来自莱斯、斯坦福、普林斯顿和南卫理公会大学的研究人员开发出一种新的成像方法，在分辨率和扫描速度上超过以往技术，使得用激光看到视线之外物体、信息的应用变得更加可行。

美国军方对此很感兴趣，其国防部高级研究计划局（DARPA）资助了这项工作。原因很明显，NASA想用它来给洞穴成像，而且要让太空设备在其运行轨道上就办到。

从发表在Optica光学期刊上对该研究结果的描述可以看到，或许有一天，让救援人员窥视地震受损的建筑，或帮助自动驾驶汽车通过棘手的十字路口也不是不可能的事。

当然，就目前的情况来说，它还只能算是一个科学项目，就算具备应用到普通消费品市场的潜力，那也得再等上好多年才有戏。

最早的窥视方案于2012年出现，突破口是研究激光经过一个反射表面，然后比较目标回波与发射信号的时间变化。但这种依靠投射时间的测量形式需要耗费数小时的扫描时间才能产生几厘米的图像。

后来又拓展出其他方法，比如通过观察图像中的反射光来推断缺失的部分。而最新的研究把关注点放在了斑纹上，由于激光的高度相干性，激光散斑的现象就更加明显。

这种干涉图样的模式同样有缺陷。想要将隐藏在散斑中的图像显示出来需要收集大量的空间信息——我们称之为非视线相关记录的过程，问题是它的计算量太大。

于是，研究人员使用深度学习的方法来加速分析。“图像采集需要1/4秒，得到的是亚毫米分辨率。”该项目负责人、斯坦福大学电气工程博士后克里斯·麦茨勒（Chris Metzler）解释说，“问题是，系统只能通过极大地缩小视野来实现这些结果。”

莱斯大学电子工程和计算机科学副教授阿肖克·维拉哈万（Ashok Veeraraghavan）则表示：“斑纹编码会干扰信息，随着面积的增大，分辨率变差。它可以识别出号码牌，但想要照出整个房间就没那么理想了。”

其实，上面提到的这两种方法可以互补。激光的投射时间在宽敞空间中很有用，散斑分析则有助于读取具体信息。但为了避免干扰，所有这些工作需要两个独立的系统分别操作不同波长的激光。

像不像弹珠台？现阶段，拐弯实验在近距离进行，研究人员希望将其扩大

“任何用于偷窥角落的方法仍然是‘实验室的束缚’，主要是因为在现实场景下，存在日光和其他问题的干扰。”维拉哈万接着说，“今天公布的结果是研究人员在理想的光照条件下，在一米的范围内实现的。也许，尝试发射红外线激光是未来可行的方法。”

还有一种吸引人的可能性，但这需要等到技术向更短波长的发展。到那个时候，由于波段足够小，大多数可识别的细节都不是问题，这其中就包括人和汽车。（文章&图片来源：IEEE、Princeton University、Stanford University/Optica，作者：Philip E. Ross、Felix Heide）