Trung Quốc phát triển loại tia laser có thể nhìn thấu vật thể 'trốn trong tường' ở khoảng cách 1.400m

Các nhà khoa học Trung Quốc đã phát triển một cách để nhìn thấy một vật thể ẩn sau màn hình cách đó hơn một km. Họ cho biết kỹ thuật này, được gọi là Hình ảnh Không Tầm nhìn thẳng (NLOS), có thể được sử dụng cho mọi thứ, từ quốc phòng, trị an đến vận tải.

Theo một bài báo được công bố trong Kỷ yếu của Viện Hàn lâm Khoa học Quốc gia (Trung Quốc) cho biết, nhóm nghiên cứu tại Đại học Khoa học và Công nghệ Trung Quốc đã thực hiện thử nghiệm chiếu đi tia laser tại và giấu một người nộm đằng sau một bức tường cách đó 1,43 km ngay tại khuôn viên trường đại học của họ ở Thượng Hải.

Họ chiếu một tia laser xung vào một bức tường bên trong căn hộ, sau đó chúng sẽ phân tán theo nhiều hướng. Một số hạt ánh sáng, hoặc photon, bị phản xạ tới hình nộm ẩn và một số khác đi tới một cảm biến đặt bên cạnh bộ phát laser.

Các photon va vào hình nộm sau đó bị phản xạ trở lại tường và phản xạ trở lại lần thứ ba để chạm vào cảm biến.

Bằng cách phân tích khoảng thời gian di chuyển của ánh sáng chiếu vào tường một lần - so với ánh sáng phản xạ giữa tường, hình nộm và cảm biến - các nhà nghiên cứu có thể tính toán khoảng cách từng bộ phận của hình nộm cách tường và tái tạo lại một hình ảnh ba chiều mờ thông qua một thuật toán.

Ảnh minh họa.

Đây là kỹ thuật hoàn toàn mới bởi trước đây, người ta chỉ có thể phát hiện một phần hoặc toàn bộ các vật thể bị che khuất từ khoảng cách vài mét, vì ánh sáng truyền đi khoảng cách xa hơn có nhiều khả năng bị ảnh hưởng bởi ánh sáng đi lạc từ môi trường và các phần tử trong không khí, điều này gây nhầm lẫn cho các cảm biến.

"Phạm vi này dài hơn khoảng ba bậc độ lớn so với các thí nghiệm trước đó," các nhà nghiên cứu viết trong bài báo. "Kết quả sẽ mở ra con đường cho sự phát triển của kỹ thuật hình ảnh NLOS và các ứng dụng có liên quan vào các điều kiện thực tế."

Ứng dụng siêu việt của tia laser mới

Để khắc phục các vấn đề do khoảng cách gây ra, các nhà khoa học đã thiết kế bộ phát laser và cảm biến sử dụng các kính thiên văn khác nhau để hạn chế nhiễu tín hiệu giữa chúng.

Cảm biến cũng được thiết kế đặc biệt với nhiều thấu kính để ngăn ánh sáng đi lạc từ môi trường xung quanh lẫn vào các hạt ánh sáng laser quay trở lại từ căn hộ nơi đặt hình nộm.

Thuật toán hình ảnh được sử dụng cũng được điều chỉnh cho phù hợp với các điều kiện ngoài trời tầm xa. Nó đã tái tạo lại hình dạng của hình nộm bằng cách ghi lại thời gian di chuyển của các photon giữa tường và máy dò cũng như cách tia laser phân tán trên tường sau khi bật ra khỏi hình nộm.

Bộ máy cũng có thể phát hiện vị trí của các vật thể ẩn trong thời gian thực với hai cảm biến bổ sung nhận các photon phản xạ từ các khu vực khác nhau của bức tường, bài báo cho biết.

Wu Cheng, một trong những tác giả của bài báo, nói với South China Morning Post rằng hình ảnh NLOS có thể giúp ô tô tự lái phát hiện các phương tiện khác và người đi bộ phía sau các tòa nhà.

Ông nói: "Ví dụ, mặt đất hoặc tường của một tòa nhà có thể được sử dụng để phản chiếu ánh sáng, ngay cả khi bề mặt không bằng phẳng. Nhưng ông cho biết cần phải có những nghiên cứu trong tương lai để xem xét tốc độ của chiếc xe sẽ ảnh hưởng như thế nào đến quá trình này.

Wu Cheng cũng cho biết hình ảnh NLOS cũng có thể được sử dụng trong hình sự, chẳng hạn như giúp cảnh sát xác định vị trí con tin trong một khu vực có nhiều phòng và ngóc ngách.

Bài viết sử dụng nguồn: SCMP