近日，我国利用频率上转换单光子探测技术，实验实现了毫米级非视域三维成像，比之前的分辨率提高1个数量级，是目前非视域成像的最高精度，为该技术的实用化发展开辟了新道路。
非视域(Non-Line-of-Sight，简称NLOS)成像是一种针对隐藏物体成像的光学成像技术，即可以做到所谓“隔墙观物”。这项技术在反恐防暴、医疗检测、紧急救援、智能驾驶等领域具有广泛的应用价值。
非视域成像技术是近几年新兴的技术，目前主要是在科研创新阶段，实用化和产业化刚刚起步。实用化需要解决快速探测、高精度成像、复杂场景成像等实际问题。此项工作主要实现了高时间精度的单光子探测技术，基于此核心技术，实现了目前最高精度(毫米精度)的非视域成像。
与传统的光学成像相比，非视域成像分析多次反射的少量光子，而非一次反射直接进入探测器的光子。因此，该过程在理论和实验上都涉及几个挑战，如成像算法、高效单光子检测和光子飞行时间 (TOF) 测量的时间分辨率。非视域成像利用单光子探测技术记录单个光子的飞行时间信息，结合相关计算成像算法，可以实现对相机视场范围外的目标成像。
而本次研究中，中国科大研究团队利用脉冲泵浦频率上转换探测技术，实现了时间分辨能力达到1.4皮秒的近红外单光子探测器，并通过长波泵浦和时间域滤波方式将探测器的暗计数降低至5Hz。
利用该单光子探测器所搭建的非视域成像系统，一方面借助于对漫反射墙回波和目标物体信号回波的分时探测，成功解决了非视域成像技术中难以实现完全同轴的成像系统的问题;另一方面借助于高时间分辨能力，成功实现了对视域外目标物体的高精度三维重构，其横向空间分辨能力达到2mm，纵向空间分辨能力达到0.18mm，与之前的结果相比提高了1个数量级。最终，研究团队成功对视域外毫米级大小的字母实现了高精度非视域成像。
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