通常來(lái)說(shuō),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(wú)法反射光線(xiàn)的表面將光線(xiàn)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(cè)距技術(shù),能測(cè)量物體光脈沖到達(dá)物體的距離,以及散射回到探測(cè)器的距離。
原則上講,這種測(cè)量方法很簡(jiǎn)單,激光脈沖從地板反彈回來(lái),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(guò)測(cè)量激光脈沖的開(kāi)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(cè)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(zhǎng),對(duì)激光器和探測(cè)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(cè)量成功,必須把兩部分散射區(qū)分開(kāi),以排除環(huán)境中冗余的干擾信號(hào)。
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(cè)量移動(dòng)物體的速度。與以往需較長(zhǎng)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(cè)移動(dòng)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(dòng)的物體,以后可拓展到10米。
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