中国非视域成像技术，1430米超远距离隔墙透视，欧美无法比及

　　人类为何能做到隔墙透视？超能力真能成为现实吗，非视域成像都有那些超清黑科技呢？大家好，我是强子，关注我进入今天的故事。
　　超能力真的存在
　　不知道大家有没有看过科幻电影，在电影中会出现不少超能力场景。比如雷神可以控制雷电，蜘蛛侠会吐丝，灭霸的一个响指就可以让宇宙爆破。这种电影看多了，大家就会对超能力充满好奇，甚至产生各种有疑问，那就是在现实生活中，真的有人拥有超能力吗。答案是有的，就目前来看这个超能力已经被研究出来了。那么所谓的超能力究竟是什么，长按点赞我们接着往下看，
　　透视之眼
　　今天我们要说的主角就是非视域成像仪，它是一种利用激光反射的仪器。其原理是找一堵墙充作中介。再将激光脉冲发射到中介墙上。通过漫反射中介墙会将激光脉冲，散射到被遮挡的非视域场地当中。而非视域场地里掩藏着的物体，又会将激光脉冲散射回来，投射到中介墙上，中介墙再通过散射，将激光脉冲散射到相应的接收系统。最后再利用记录下来的光量子散射时间，辅以相依的计算公式，就可以模拟出非视域场地。说的可能有点绕，大家只要能理解意思就行了，看到这里大家是不是在感叹，光学系统复杂的同时，也在开始思考一个问题。那就是经过足足三次漫反射，整个光学系统难道就不会出现偏差嘛。偏差肯定是有的，由于激光经过多次漫反射，整个光路存在着巨大的衰减。这使得非视域成像这件事，只能在实验室内进行，短距离的原理性验证。
　　多年来非视域成像已经成为了，我国一个科研的难题。但是潘建伟教授带着他的科研团队迎难而上。他们首先对光学系统做了一个调整。潘建伟教授想，如果漫反射会让光路不断衰减，那么有没有什么光波，能够克服这样的衰减呢。后来经过反复实验，潘建伟教授发现，近红外波长可以承受漫反射，带来的160分贝光学衰减。至此潘建伟教授的透视眼睛已经完成了一半，接下来要攻克的就是算法。在光学系统的算法中，容易出现时空混合成像不清等情况。潘建伟教授在光学系统算法之上，进一步结合成像模型，和压缩感知等理论，成功解决了光学系统所存在的问题。最后在进行现场试验时，由潘建伟教授及团队研发出的非视域成像，一举实现了成像1.43公里的佳绩。就这样潘建伟教授的透视眼睛全面建成。看到这里可能有人会想，哎，不就是隔墙透视嘛，热成像仪也可以啊。对呀，热成像仪也可以做到非视域成像仪做的事情，那么潘建伟教授和他的团队，为何要想方设法地专研非视域成像仪呢？其中都有那些惊人秘密，关注强子咱们接着往下讲，
　　热成像的弊处
　　在美剧《闪电侠》里面，每次群众遇到危险，例如火灾都是闪电侠冲进去救人。但是闪电侠只是速度快，又没有透视眼，所以每次救人的时候，都要一个一个房间找。这样的方法耗时又费力。如果闪电侠拥有像黄金瞳里，庄睿一样的透视眼，就可以在相同的时间里，救出更多的人。有人说那就给闪电侠戴一个红外热成像仪。仪器一扫就可以知道求救者在哪儿了。但是如果这个求救者正好躲在房间里，隔着一堵厚厚的墙，红外线成像仪就只能失败了。因为红外热成像，只能直接对着物体扫射，中间不能有类似于墙体的阻挡物。因为在红外热成像仪进行温度检测时，需要运用到红外线，而红外线的本质是一种电磁波，这种电磁波具有跟无线电波和可见光一样的本质。咱们什么时候看见过光能透过墙壁的。当然是没有。所以红外热成像仪除了在检测火灾、还有一些人工智能、消费电子新兴领域发挥作用之外，在其他领域的作用十分有限。
　　但非视域成像仪就不一样了。无论是厚实的墙体，还是坚硬的水泥，在非视域成像仪面前都形同虚设。只要有人愿意就可以利用非视域成像仪，远距离隔墙透视。有了这个仪器蝙蝠侠抓小丑，再也不会被他骗得满城跑了。但是问题来了，为什么热成像仪，在非视域成像仪面前只能当个小弟呢。这就是两者原理上的差别了。咱们就拿镜子给大家打个比方，在行车过程中，如果大家要观察后方来车情况，一定是借助后视镜，或者自己扭头向后看，总不会梗着脖子朝前看。因为光线是不会拐弯的，它只能通过直射或者折射，给大家的眼球传递信息。而在整个非视域成像的过程中，用来传递信息的光子就相当于光线，大家的眼球，就相当于非视域成像中的接收系统，起折射作用的镜子，就相当于成像过程中的中介墙。三次重复以后，科研人员再计算光子发射的速度，辅以凸优化算法，就可以成功实现图像的再度重构。想必看到这里，大家已经非常兴奋了。可能有不少人想，要不就把非视域成像仪拿去当透视眼用吧。那可不行，现实世界可不是复仇者联盟，关于非视域成像仪的作用，国家自有用途不信你就往下看。
　　透视眼的贡献
　　非视域成像的用途十分广泛，大到国家社会小到民生。在我们生活的方方面面，非视域成像也能起到作用。有些人可能就会问，咱们在生活中也不会拿着东风-17打蚊子，像非视域成像那么高大上的东西，在生活中能派上什么用场呢。这倒是大家想错了，非视域成像岂止是有用场，而且还能帮上大忙。别的不说光是这衣食住行中的行，就作出一大篇文章来。就拿智能驾驶举个例子，在智能驾驶的过程中，车载系统会自动向前方发射光波，随后再根据反射回来的光波，判断车辆前方是否有障碍物，以便调整行车路线或是方向。但是这样的车载系统却有一个弊端，那就是光波发射的距离不长，一般情况下，普通的车载雷达系统，最远可达一千米。但非视域成像，则可以检测到一千四百三十米。另外普通的车载雷达，无法检测到遮挡物之后的路况，而非视域成像，则可以无视遮挡物，做到真正的透视。该技术成熟后，将帮助汽车提前发现障碍物，或者建筑物后面的行人和车辆，这样就可以提前预判路面交通状况，并作出相应对策，避免发生交通事故。
　　如果能在智能驾驶方面运用上非视域成像，那么我国的智能驾驶技术水准，一定会向上提高一大截。据报道在2020年6月，广州首批20辆自动驾驶网约车已经正式投入运营。另外非视域成像还可以运用到医疗领域。不用多问这当然是非视域成像的透视功能。在目前的医疗领域，我们已知拥有透视功能里，就只有B超和X光。但是这两者其实都多多少少带了点辐射，多次照射对人体虽然没有什么大危害，可小影响总免不了。一些四五十岁以上的人，都不愿意去做这样的项目。但是透视人体能够帮助医生，更快地诊断病情，有些时候又不得不做。这时候推出非视域成像仪，对于医疗领域来说，简直是一大福音。在肠道等人体内部检查以及治疗中，该技术也能为医生等专业人员，提供一双能够透视的眼镜。除此之外在社会治安方面，非视域成像也是用处多多。就像我们平常看谍战片的时候，是不是经常可以看见解救人质的场面。每到这个时候常常会蹦出来几个，令警察们头疼的问题，那就是敌方有多少人有多少武器。
　　为了摸清敌方的底细，警察们往往要做一个比较全面的调查。但是这个调查过程不仅充满危险，最终得出的结果还不一定准确。这给警察和人质都带来了一定的危险。如果能给警察用上潘建伟教授，团队研发出的非视域成像，这些棘手的问题不仅能迎刃而解，还能节省不少时间提高成功率。除了能在民生与社会治安上起到作用，非视域成像在军事上的作用同样不容小觑。虽然有关非视域成像在军事上的应用，并没有具体消息流出，但是这并不妨碍我们对它进行一个合理推测。在作战过程中，军队遇到的不可能全部都是平坦地形。如果是在山区作战，复杂的地形对于军队来说是绝对一个困扰。白天也就算了那晚上呢。军队两眼一抹瞎，总不能开着炮乱打吧。这个时候可能有人提出，那用红外热成像仪怎么样。这还真不怎么样。红外热成像仪覆盖范围小，如果只是用来检查一下地板下的暖气管、墙里面的电路还可以，但是应用到实战中，红外热成像仪还是派不上太大的用场。更何况红外热成像仪不能做到透视，如果敌人们躲在山沟沟里，红外热成像仪啥都测不到。如果是非视域成像仪那结局就会完全不一样了，作战过程中军队带上非视域成像仪，就算山形再复杂敌人隐藏得再深，军队都能给他们揪出来。拥有了非视域成像仪，就相当于拥有了孙悟空的火眼金睛。
　　透视之眼的未来
　　对于非视域成像仪这项技术，各国的评价都很高。美国国家科学院院刊杂志审稿人，给予非视域成像仪的评价是，非视域成像的研发成功，让整个非视域成像领域，在实际环境中的应用迈出了一大步。他们认为这一结果代表了，非视域成像领域的最佳结果。英国经济学人杂志，在报道这项突破性成果时同样表示，尽管目前来看非视域成像技术距离应用仍较远，但中科大团队的研究成果，仍然是在此前研究基础上的一次跃升。纵观西方有关非视域的研究，大家就会知道，这些对非视域成像仪的夸奖并不夸张。从目前来看，西方对非视域的研究，比起其他领域来说并不突出。潘建伟教授及其团队提出的非视域成像仪，从全世界的层面上说，也算得上是一个大的进步。谈到实际应用吴骋认为，非视域成像技术在医疗检测，智能驾驶社会治安以及军事侦察，诸多领域有着广阔的落地前景。
　　但美中不足的是，在整个非视域成像过程中，为了达到速度标准，负责传递信息的光子损耗较大，需要一段时间来积累更多的光子数据。另外，相应的算法复杂度较高。处理数据以及实现重构算法都需要一段时间，因此成像速度很难做到实时出图像。非视域成像的分辨率也是一个问题。如果一张图片分辨率低，模糊不清，那这张图片也没什么实用价值。一些对成像分辨率要求较高的特殊场景，非视域成像还需要开发出更精确的时间分辨率的探测系统，或是精度更高的重构算法。中国正在崛起，越来越多科研人才投身开发浪潮。相信在不远的将来，随着技术的不断发展，非视域成像技术必将能够走进日常生活，为人们提供更多帮助。朋友们你们认为非视域成像究竟是真有能力，还是空有噱头呢，欢迎留言我们一起讨论，长按点赞支持下，好了，本期文章就分享到这里了，喜欢强子的文章就关注强子，下期会带来更精彩的内容，我们下期不见不散。