Confocal non-line-of-sight imaging based on the light-cone transform
摘要
为藏在摄像机视域外的物品成像,是一个在很多研究领域非常重要且基础的问题。在很多领域都有应用潜力如机器人视觉、防御、遥感、自动驾驶等。宏观来讲,非视域成像(NLOS)可以用脉冲激光和时间分辨探测器扫描一个可见的表面得到测量数据。光探测与测距(LIDAR)系统利用此类测量从直接反射中恢复可见物体的形状,而 NLOS 成像是从多次散射的光中重建隐藏物体的形状和反照率。尽管近期取得了进展,但由于现有重建算法高昂的内存和处理需求,以及多次散射光信号极其微弱,NLOS 成像仍然不切实际。
在此,我们展示了一种共聚焦扫描程序可以通过简化光锥变换的推导来解决 NLOS 重建问题,从而应对这些挑战。该方法所需的计算和内存资源远小于以往的重建方法,并能以前所未有的分辨率对隐藏物体成像。在对逆反射物体成像时,共聚焦扫描还能大幅增加信号强度和探测距离。我们量化了 NLOS 成像的分辨率极限,展示了其在实时追踪方面的潜力,并推导出了能融合图像先验和物理精确噪声模型的高效算法。此外,我们还描述了在间接日光下成功的户外 NLOS 成像实验。




