通過與器材大廠佳能（Canon）的最新合作，瑞士洛桑聯(lián)邦理工學(xué)院（EPFL）的科學(xué)家門，已經(jīng)成功開發(fā)出了一款能夠以破紀錄的速度和分辨率拍攝 3D 圖像的相機。據(jù)悉，研究人員們展示了一款新型的深度感應(yīng) 3D 相機，其能夠以百萬像素的分辨率和 24000 fps 的幀率來檢測單個光子。

（圖自：EPFL）

在兩方面都創(chuàng)下新高的同時，新技術(shù)還有望為自動駕駛系統(tǒng)的下一代視覺識別系統(tǒng)提供支撐。

項目首席研究員、EPFL 高級量子建筑實驗室負責(zé)人 Edoardo Charbon 教授表示：

這臺 MegaX 相機由 EPFL 與佳能研究團隊共同設(shè)計，匯聚了他們在單光子雪崩二極管（SPAD）上投入的持續(xù)超過 15 年的研究結(jié)晶。

作為下一代圖像傳感器技術(shù)中使用的光電探測器的核心，SPAD 利用高壓將電子加速道高速，因此而產(chǎn)生雪崩效應(yīng)，使得傳感器能夠檢測出最小的光量子。

足夠高的動能，還可使附近的電子自由晃動，意味著觸發(fā)單個電子釋放的單個光子可以呈指數(shù)地滾落道可讀信號中。

首臺百萬像素級 SPAD 光感 3D 相機細節(jié)示意圖（viaEurekAlert）

對于激光雷達（LiDAR）、PET 掃描儀和飛行時間（ToF）等 3D 傳感器來說，其能夠接收目標反射回來的激光、測量往返所需的時間，以繪制出物體在三維世界里的地圖。

通常這類傳感器的分辨第都極低，少至單像素、多不超過 1000 個像素陣列，意味著必須水平、垂直（或同時）掃描較大的對象，以及在掃描的準度、精度、或幀率上做出妥協(xié)。

好消息是，新設(shè)備在各方面都取得了長足的進步。EPFL 稱其每秒可拍攝 24000 幀畫面，換算后的數(shù)據(jù)速率為 25GB/s 。

MegaX 極其靈敏，能夠檢測單個光子，提供前所未有的動態(tài)范圍，快門時間不到十億分之四納秒（短至 3.8ns）。

此外該相機可完成其它傳感器無法實現(xiàn)的工作，比如通過部分透明的玻璃、獲得有關(guān)目標物體較好的深度讀數(shù)等。

有關(guān)這項研究的詳情，已經(jīng)發(fā)表在近日出版的《光學(xué)》（Optica）上。