非视线SPAD数据的路径追踪启发型建模
Stirling Scholes1, Jonathan Leach1
1School of Engineering and Physical Sciences, Heriot-Watt University, Edinburgh EH14 4AS, UK.
Sensors (Basel, Switzerland)
|October 26, 2024
概括
本研究介绍了使用直飞时间 (dToF) Lidar 进行非视线 (NLOS) 成像的模拟框架. 它模拟光子检测时间,以改进NLOS系统设计和重建算法.
科学领域:
- 光学和光子学 在光学和光子学.
- 计算机视觉 计算机视觉
- 机器人技术 机器人技术 机器人技术
背景情况:
- 非视线成像 (NLOS) 使用散射光来看到障碍物周围.
- 应用包括监控和自主导航.
- 立即飞行时间 (dToF) 激光雷达系统对于NLOS成像至关重要.
研究的目的:
- 为在dToF Lidar NLOS系统中建模光子检测时间分布提供一个多功能框架.
- 为了促进NLOS系统的优化和开发新的重建算法.
- 为设计和改进dToF SPAD基于Lidar的NLOS成像提供一个强大的工具.
主要方法:
- 使用虚幻引擎开发了一个原理证明模拟.
- 建模的关键因素:材料反射性,物体距离和遮蔽.
- 随着时间的推移,为光子检测生成了概率分布.
- 引入了一种针对多路径信息的优化二次散射方法.
主要成果:
- 该框架准确地考虑了影响光子检测的因素.
- 模拟的NLOS成像数据与之前的实验结果一致.
- 对延伸表面和多路径散射的影响获得的洞察力.
- 优化的二次散射降低了多路径分析的计算成本.
结论:
- 拟议的框架可以准确模拟dToF Lidar NLOS成像.
- 它支持分析光子回归分布和系统组件.
- 该工具有助于设计和改进先进的NLOS成像系统.


