近日，英國(guó)格拉斯哥大學(xué)(University of Glasgow)的一個(gè)項(xiàng)目宣布將量子干涉測(cè)量技術(shù)應(yīng)用到激光雷達(dá)（LiDAR）中，開(kāi)發(fā)出了一種具備深度分辨率的激光雷達(dá)。與傳統(tǒng)的毫米級(jí)性能相比，這種激光雷達(dá)可以區(qū)分小于2毫米的反射表面，并創(chuàng)建7微米左右的高分辨率3D圖像。

格拉斯哥大學(xué)研究團(tuán)隊(duì)負(fù)責(zé)人Ashley Lyons說(shuō)：“盡管激光雷達(dá)已經(jīng)可以對(duì)一個(gè)人的整體形狀進(jìn)行成像，但它們通常無(wú)法捕捉面部特征等更精細(xì)的細(xì)節(jié)。通過(guò)增加額外的深度分辨率，我們的方法可以捕捉足夠的細(xì)節(jié)，不僅可以看清面部特征，甚至可以看到某人的指紋?！?/p>

A）雙光子干涉激光雷達(dá)概念的工作原理；B）實(shí)驗(yàn)裝置示意圖。

研究團(tuán)隊(duì)表示，檢測(cè)光子對(duì)相關(guān)態(tài)可以比普通干涉更為精確地測(cè)量出離開(kāi)光子返回所需的時(shí)間，從而轉(zhuǎn)化為更大的深度分辨率。據(jù)該項(xiàng)目計(jì)算，其平臺(tái)的理論深度分辨率可以小至7微米。

在他們的實(shí)驗(yàn)中，研究人員通過(guò)探測(cè)約2毫米厚的玻璃的兩個(gè)反射面，證明了雙光子干涉激光雷達(dá)的高深度分辨率。傳統(tǒng)的激光雷達(dá)無(wú)法區(qū)分這兩個(gè)表面，但現(xiàn)在上述研究團(tuán)隊(duì)可以通過(guò)測(cè)量做到這一點(diǎn)。

在試驗(yàn)中，研究人員利用新開(kāi)發(fā)的激光雷達(dá)對(duì)一塊厚度約為2毫米的玻璃的兩個(gè)反射面成像，這是傳統(tǒng)激光雷達(dá)無(wú)法區(qū)分的，并對(duì)一枚20便士硬幣進(jìn)行3D成像。然而，目前增加深度分辨率需要更長(zhǎng)的成像時(shí)間，生成一枚20便士硬幣的3D圖像需要超過(guò)10個(gè)小時(shí)。不過(guò)，研究團(tuán)隊(duì)設(shè)想了一種多脈沖相關(guān)方法，以在大約30秒內(nèi)實(shí)現(xiàn)相同的結(jié)果。

Lyons表示：“這項(xiàng)研究有望提供更高分辨率的3D成像，這對(duì)涉及細(xì)微特征的人臉識(shí)別和跟蹤應(yīng)用非常有用。在實(shí)際應(yīng)用中，可以使用傳統(tǒng)激光雷達(dá)粗略了解物體的位置，然后用我們的方法對(duì)目標(biāo)進(jìn)行精細(xì)測(cè)量?！?/p>

傳統(tǒng)激光雷達(dá)平臺(tái)的商業(yè)化目前正在加速推進(jìn)，市場(chǎng)上有很多廠商正在這一過(guò)程中持續(xù)創(chuàng)新，目前主要由汽車駕駛輔助和自動(dòng)駕駛應(yīng)用推動(dòng)，但有廠商評(píng)論稱，“激光雷達(dá)的應(yīng)用有望變革我們所知道的幾乎所有行業(yè)?！?/span>

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