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PICOPOWER-LD皮秒激光器及TCSPC應(yīng)用于非視距成像
怎樣對隱藏在相機(jī)視覺范圍內(nèi)的目標(biāo)成像，是很多領(lǐng)域需要解決的問題，如機(jī)器視覺、國防、遠(yuǎn)距離傳感、自動駕駛、醫(yī)學(xué)成像等。宏觀尺度上的非視距成像NLOS已被證實可以通過脈沖激光器掃描可見光表面，用時間分辨的探測器探測進(jìn)行解決。光的探測和雷達(dá)系統(tǒng)采用了這種方法通過反射光來恢復(fù)目標(biāo)的形狀，非視距成像通過多次散射光來重構(gòu)被隱藏的目標(biāo)圖像。盡管有這些優(yōu)勢，非視距成像還有些不切實際的方面，如過高的內(nèi)存及重構(gòu)算法的數(shù)據(jù)處理要求，以及多次散射光的極微弱信號。
Nature上由美國斯坦福大學(xué)Matthew O’Toole為第一作者的一篇論文“Confocal non-line-of-signt imaging based on the light-cone transform"的文章介紹了共焦掃描通過光錐變換的推導(dǎo)來解決非視距成像重構(gòu)的問題。這種方法相對于以前的對隱藏目標(biāo)進(jìn)行成像方法，需要較少的計算及內(nèi)存資源，卻擁有很高的分辨率。當(dāng)對回反射目標(biāo)成像時，共焦掃描在提供了大幅增強的信號。而且證實了基于非視距成像的分辨率非常好，也驗證了實時追蹤的潛力，及推導(dǎo)出結(jié)合之前的成像和物理上的精確噪聲模型的有效的算法。 另外該論文也描述了室外非直接光照下的非視距成像的實驗。
LIDAR系統(tǒng)使用時間分辨探測器去掃描三維的目標(biāo)。這樣的系統(tǒng)需要距離測量，去記錄光從光源到目標(biāo)再返回傳感器的時間。近期，這種時間分辨探測器被用于進(jìn)行非視距成像追蹤，或隱藏在角落里目標(biāo)的成像，通過計算非直接反射光的光路來計算目標(biāo)的形狀。
圖中采用的共焦成像的硬件和測量方法
a. 脈沖的激光器和時間分辨的探測器去掃描墻壁記錄從墻壁直接反射匯率的光和從隱藏目標(biāo)非直接反射回來的光
b. 柱狀圖測量墻壁的掃描點，顯示了探測器的精度。實驗中，隱藏的目標(biāo)是用5cm x 5cm的反光膠帶做成的。探測直接信號的時間(t=4.27ns),
依次沿著墻壁掃描，將會得到一副拖尾圖象，這包含了非直接反射光路徑的幾何信息。圖中每條縱紋代表中從墻壁上離散點測到的柱狀圖，而這是從隱藏目標(biāo)反射回來的。
這套系統(tǒng)里我們能提供的產(chǎn)品方案包括
德國Alphalas的Picopower-LD-670皮秒激光器，配合驅(qū)動器使用，可以輸出20MHz(或50MHz，100MHz)的皮秒脈沖，脈寬<60 ps
德國Swabian Instruments的Time Tagger Ultra時間相關(guān)單光子計數(shù)器?？梢蕴峁?/span>4路輸入通道、1ps電子學(xué)時間分辨率、9ps RMS時間抖動（時間精度）、2ns 死區(qū)時間、數(shù)據(jù)傳輸率70M tags/s。
意大利MPD公司的SPAD，100um直徑探測面積、響應(yīng)時間<50 ps、暗計數(shù)<50 c/s。
這樣的一套方案，可以提供較高的系統(tǒng)時間分辨率和較多的探測光子事件（TSCPC死時間短）。
武漢能帶科技有限公司是以上三家產(chǎn)品的代理，可以提供整體的解決方案，應(yīng)用于非視距成像、雷達(dá)探測、飛行時間測量、熒光壽命測試等領(lǐng)域。