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                    如何利用單光子計數相機追蹤動態隱藏目標

                    更新時間:2023-02-17 點擊量:291

                    我們都知道,在國內外已經有很多種技術可以重建隱藏對象的形貌,但這些方法因為無法快速采集隱藏對象的有效信息,因此對于隱藏對象的實時運動無能為力,更加無法進行實時跟蹤。而來自英國Photon Force公司PF32 SPAD陣列+TDC 單光子計數相機因其55ps的時間分辨率、10bit時間數字轉換器以及USB3.0(300k幀/秒)輸出接口,毫無疑可以勝任動態隱藏目標的實時追蹤。

                    比如,在障礙物無法物理穿越或者很危險的情況下,能夠對隱藏在角落或墻后移動物體的運動進行探測并跟蹤的能力是非常關鍵且有優勢的。目前,已有很多方法可以重建隱藏對象的形狀。但是,這些方法又無法跟蹤隱藏對象實時運動。如果采用NLOS (Non-Line of Sight)非視距激光測距技術,向障礙物周圍發出激光,利用地板的散射,即可快速檢測從隱藏物體返回的光子信號,從而實現跟蹤隱藏對象實時運動。據了解,PF32 SPAD陣列+TDC 單光子計數相機擁有55ps分辨率、10bit時間數字轉換器以及USB3.0(300k幀/秒)接口,僅需幾秒鐘就可以完成隱藏對象返回光信號的采集,立即實現對隱藏在角落或墻后的移動物體的運動進行探測及跟蹤。

                    產品特點

                    ◆ 單光子靈敏度,即使在光脈沖被散射過三次后,仍然能探測到非常微弱的光信號。

                    ◆ 激光脈沖從地板上散射出去,一些到達角落里的隱藏物體上,該隱藏物體將光線散射回 PF32 SPAD陣列+TDC 單光子計數相機的視野。從而被探測,使物體的位置得以確定。

                    ◆ 實時跟蹤運動隱藏目標,每隔3秒重建一次位置。

                    ◆ 由于信號強度的降低,重建的曲線隨著目標的進一步移動而變大。

                    PF32 SPAD陣列+TDC 單光子計數相機是武漢東隆科技有限公司中國區代理,它是一款32*32面陣SPAD探測器,區別于一般的SPAD面陣探測器,PF32 SPAD陣列+TDC 單光子計數相機的1024個單光子敏感SPAD像素陣列,都具有超快的55ps 時間分辨率TDC 電子元件,從而形成了一個并行的,功能強大,高度緊湊的系統。這種并行性讓生命科學、量子成像、激光雷達抑或是單光子成像領域的科研工作者,更加方便、簡單的獲取和驗證實驗結果。

                    參考文獻:

                    G. Gariepy et al., “Detection and tracking of moving objects hidden from view"

                    Nature Photonics, Volume 10, pages 23–26 (2016)

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