去年12月，MIT的媒体实验室发布了“ 飞秒瞬间成像系统 （femtosecond transient imaging system）”的视频，捕捉到光沿塑料瓶体的移动过程，超光速相机的实现引发一片惊叹声。当然这个飞秒成像系统不是光用来看的，实验室最新公布了这个系统的实际应用：一款新型激光相机，可以让视线拐一个弯，捕捉到隐藏面另一侧物体的三维信息。
该项目的相关论文发表在最新一期的《自然通讯》（Nature Communications）期刊上。论文中描述，该系统能够成功识别出在正常视线范围之外的木头人偶，并且重建出三维图形信息。可以从上图看出，该成果仍处于早期研发阶段，重建出的物体轮廓较为模糊，深度信息也不够精确，并且对于存在较复杂遮挡关系和几何信息的物体，目前也无法进行处理，所以，研究人员下一步的研究计划正是探究如何提高精确度与应对复杂性。
可以想象，这个相机系统将有广泛的应用，比如在火灾中协助执行搜救任务，从废墟中寻找幸存者。又比如辅助汽车导航系统，能有效避免汽车在隐蔽拐角处的相撞。此外，它和生物医学的图像处理中也大有用武之地，可进一步改进内窥镜的检查，观测到人体内部由于遮挡或者褶皱而造成的隐藏区域，使所得到的数据更加精确有效。如下图所示：
该系统的光源正是使用的飞秒激光（femtosecond laser），其发射脉冲极短，甚至是目前在实验条件下能够获得的最短脉冲，精确度达到± 5 微米。所以，飞秒激光具有精确的靶向聚焦定位特点，能够聚焦到比头发的直径还要小的多的超细微空间区域，可有效控制并且精确处理光的传播路径信息。
同时，该系统不是使用有角度的镜面去反射光线，而只需将墙壁、门和地板这样的普通物体当做反射面，使飞秒激光通过反射后可以进入视线隐藏区域，遇到遮挡物后再次返回相机，所得到的数据包括反射面上的反射点和激光的传播时间。通过研发算法对这些数据进行处理，即可得到光的传播路径，从而计算出隐藏面的反射点位置。通过在反射面上设置多个反射点，即可重建出隐藏面内物体的大致轮廓和深度信息。如下图所示：
由于激光传播路径上，除了最理想的反射路径外，还存在着一定的散射，使得到的数据存在大量噪声，这是目前得到的轮廓信息较为模糊的主要原因。研究人员已经认定该问题和“在接收广播信号的时候，收音机天线如果从各个方向的电磁波信号中获得所需要的频率”这个问题有异曲同工之妙，我们期待着该思维路径能够有效地提高精度，推进该研究的有效进展。
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