麻省理工學(xué)院新型3D立體圖像相機(jī)

嚴(yán)毅梅

3D立體圖像相機(jī)與

傳統(tǒng)相機(jī)的區(qū)別

照相與人看東西的原理相近。瞳孔是光線進(jìn)入眼睛的通道，通過相關(guān)肌肉的伸縮，可以使瞳孔的口徑縮小或放大，控制進(jìn)入瞳孔的光量。眼睛里的晶狀體像雙凸透鏡，富有彈性，可調(diào)節(jié)聚光焦距，從而使來自不同方向的光線最后都聚焦在視網(wǎng)膜上，刺激視網(wǎng)膜上的感光細(xì)胞產(chǎn)生信號，信號經(jīng)視神經(jīng)傳導(dǎo)到大腦的視覺中樞產(chǎn)生視覺，人就可以看到物體了。傳統(tǒng)相機(jī)呈像與人眼相似，鏡頭光圈相當(dāng)于瞳孔，相機(jī)的鏡頭相當(dāng)于眼球的晶狀體，膠卷暗盒或膠卷底片相當(dāng)于視網(wǎng)膜。在拍照時(shí)，鏡頭接收物體反射的光線，光圈調(diào)節(jié)光線的通過量，膠卷記錄物體的圖像。但是在黑暗中，無法滿足人眼對光量的要求，人就看不到東西。相機(jī)也如此，當(dāng)外部光線不足時(shí)，就無法拍攝圖片。目前，麻省理工學(xué)院研究團(tuán)隊(duì)利用激光雷達(dá)技術(shù)，并結(jié)合現(xiàn)有成像技術(shù)，可在黑暗的環(huán)境中形成清晰的3D立體圖像。

激光雷達(dá)是激光技術(shù)與雷達(dá)技術(shù)相結(jié)合的產(chǎn)物，激光器發(fā)射激光，光接收機(jī)把從目標(biāo)反射回來的光變成電信號，送到顯示器。利用激光雷達(dá)可以精確探測目標(biāo)的位置、運(yùn)動狀態(tài)和形狀，并且識別、分辨和跟蹤目標(biāo)。麻省理工學(xué)院的電子研究實(shí)驗(yàn)室利用激光器發(fā)射脈沖激光，被反射回的光會被高度靈敏的探測器記錄下來，將物體反射的脈沖光匯總起來，拼接在一起就可以形成圖像。由于這種成像技術(shù)對環(huán)境光線的要求很低，因此幾乎全黑的環(huán)境下也可以拍攝。

3D立體圖像相機(jī)優(yōu)勢何在？

通常情況下激光器要持續(xù)對某一物體發(fā)射激光，反射的光才能被探測器記錄下來，而且傳統(tǒng)的方法要發(fā)射高強(qiáng)度的激光，才能探測到物體。然而麻省理工學(xué)院研究團(tuán)隊(duì)設(shè)計(jì)的方案只需激光器發(fā)射少量激光，而且不需要發(fā)射高強(qiáng)度的激光，反射的光就能被探測器發(fā)現(xiàn)并記錄下來。所以這種方案既節(jié)省能源又節(jié)省時(shí)間。

同時(shí)，根據(jù)激光器發(fā)出光到反射光被探測器記錄所需的時(shí)間，相機(jī)能夠計(jì)算出被拍攝目標(biāo)的距離等信息，因此這種成像技術(shù)可用于對目標(biāo)區(qū)域進(jìn)行測繪。而且這種相機(jī)拍攝的圖像要比利用其他技術(shù)拍攝的圖像更清晰。

戰(zhàn)場上偵察兵如同插進(jìn)敵人心臟的利刃，起著非常關(guān)鍵的作用。在歷次戰(zhàn)爭中，偵察兵曾立下過赫赫戰(zhàn)功，留下了一段段傳奇般的故事。而3D立體圖像相機(jī)更能在夜間秘密開展行動并獲取珍貴影像資料，其將是偵察兵手中的一種貼心裝備。endprint