迷你化与时间相关的单光子计数模块用于飞行时间非视线成像应用程序
Jie Wu1,2, Chao Yu1,2, Jian-Wei Zeng1,2
1Hefei National Research Center for Physical Sciences at the Microscale and School of Physical Sciences, University of Science and Technology of China, Hefei 230026, China.
The Review of scientific instruments
|March 6, 2024
概括
本研究介绍了一种紧的四通道模块,用于单光子飞行时间 (TOF) 非视线 (NLOS) 成像. 开发的系统实现了超出直接视图的对象的高分辨率3D重建,这对于先进的成像应用至关重要.
科学领域:
- 光学和光子学 在光学和光子学.
- 计算成像技术的成像
- 仪器化 仪器化 仪器化
背景情况:
- 非视线成像 (NLOS) 可以重建隐藏在直接视线之外的场景.
- 单光子飞行时间 (TOF) 技术对于高分辨率的NLOS成像至关重要.
- 对TOF NLOS系统的小型化对于实际部署至关重要.
研究的目的:
- 开发和展示一个小型的,四通道的时间相关的单光子计数 (TCSPC) 模块.
- 为了实现紧而高效的TOF NLOS成像系统.
- 在实际的NLOS成像场景中展示微型TCSPC模块的性能.
主要方法:
- 设计和实施一个四通道的TCSPC模块,容量为10 psi.
- 将TCSPC模块与一个InGaAs/InP单光子探测器集成.
- 在5米距离的TOF NLOS成像系统的实验验证.
主要成果:
- 实现了 27.4 ps 的最小根-平均平方时间分辨率.
- 显示了6.3厘米的侧面分辨率.
- 获得了2.3厘米的深度分辨率与1毫秒的像素停留时间.
结论:
- 微型的TCSPC模块适用于高性能TOF NLOS成像.
- 开发的系统可实现隐藏对象的高分辨率3D重建.
- 这一进步为更紧,更实用的NLOS成像解决方案铺平了道路.
