新激光雷达可在数百米外“看清”人脸

  在325米外，人的眼睛或许只能分辨出一个人的头部和身体，除此之外就很难看出什么区别了。但包括英国赫瑞-瓦特大学、美国麻省理工学院在内的研究团队开发一种新型激光雷达扫描仪，可在如此远处对人的面部进行精细分析，并创建出面部三维（3D）模型。这种激光雷达甚至能捕捉到小到1毫米的凸脊和凹痕。相关论文发表在新一期《光学》杂志上。

新型激光雷达成像系统可以从数百米外对人脸进行3D成像。

图片来源：英国《新科学家》网站

  团队设计的是一种单光子飞行时间激光雷达（LiDAR）系统。该系统发射激光脉冲，这些脉冲与物体碰撞后反射回设备。激光雷达通过测量每个脉冲往返所需的时间，就能确定物体的形状。该系统能够获取距离达1公里远处的物体或场景的高分辨率3D图像，即使在环境恶劣或物体被树叶、伪装网遮挡的情况下，也能实现精细成像，大大提高了安全监控和遥感能力。

  为了达到提高分辨率，团队仔细校准调整不同的组件，如设备内部用于引导激光脉冲的微小部件。为了让设备能够区分单个光子，团队使用了一种基于极细超导线的光检测传感器，而这种组件在激光雷达中并不常见。此外，还需要过滤掉可能进入探测器并降低图像质量的阳光。

  测试表明，该系统分别在45米和325米日光条件下，拍摄了一名团队成员的人脸3D图像，分辨出了其面部小至1毫米的特征，深度分辨率比他们之前的纪录提高了大约10倍。而在更小尺度上，他们从32米外拍摄了乐高小人偶的图像。在另一项测试中，他们对1公里外的一段通信塔进行了拍摄。

  该系统出色的深度分辨率意味着，它特别适合对杂乱背景后的物体成像，这对于数码相机来说是一个难题。团队表示，创建周围环境的详细3D地图，对于自动驾驶汽车甚至一些机器人来说也至关重要。