新颖人工智能算法可捕捉运动中的光子

闭上眼睛，想象一下《黑客帝国》中标志性的“子弹时间”场景——基努·里维斯饰演的尼奥以慢动作躲避子弹。现在想象一下能够见证同样的效果，但不是飞速的子弹，而是看到移动速度快一百万倍的东西：光本身。

多伦多大学的计算机科学家构建了一种先进的摄像头装置，可以从任何角度可视化运动中的光，为进一步研究新型3D传感技术开辟了道路。

研究人员开发了一种复杂的人工智能算法，可模拟超快场景（光脉冲穿过汽水瓶或从镜子反射回来）从任何有利位置看到的样子。

多伦多大学艺术与科学学院计算机科学系助理教授David Lindell表示：“我们的技术可以捕捉并可视化光的实际传播，同时呈现同样戏剧性的慢速细节，研究小组可在通常看不见的光速时间尺度上瞥见世界。”

研究人员认为，该方法将能在几个重要的研究领域释放新的能力，包括：先进的传感能力，如非视线成像，允许观察者使用多次反射的光来“看”角落或障碍物后面的东西；通过散射介质进行成像，如雾、烟、生物组织或浑水；以及3D重建，其中了解多次散射光的行为至关重要。

值得一提的是，研究人员的关键创新在于开发的人工智能算法，可从任何视角可视化超快视频——这一挑战在计算机视觉中被称为“新颖的视图合成”。

这项研究还具有改进自动驾驶汽车中使用的激光雷达（光检测和测距）传感器技术的巨大潜力。通常，这些传感器处理数据以立即创建3D图像。但研究人员的工作表明，存储原始数据（包括详细的光图案）有助于创建比传统激光雷达性能更好的系统，以查看更多细节、看穿障碍物并更好理解材料。