即使有了先進(jìn)的攝像頭和激光掃描儀，可以留意到周邊的所有車(chē)輛，但自動(dòng)駕駛車(chē)輛在濃霧中駕駛?cè)匀焕щy，存在變“瞎”的隱患。然而，這種狀況很快將得到改善，據(jù)《激光制造商情》了解，日前斯坦福大學(xué)的研究人員已經(jīng)發(fā)明了一種新的成像系統(tǒng)，可以透過(guò)濃霧之類(lèi)的障礙物，或者重建另一側(cè)的障礙物。

光可以穿過(guò)霧氣，但當(dāng)光子穿過(guò)厚厚的濕氣云層時(shí)，它們會(huì)發(fā)生偏移與重新定向，并且不會(huì)從另一側(cè)看到可識(shí)別的物體，即使是一些人眼可以察覺(jué)和辨別的結(jié)構(gòu)物體。此外，泡沫等其他材料也會(huì)以類(lèi)似的方式散射光線(xiàn)——斯坦福大學(xué)的研究人員在開(kāi)發(fā)新的成像設(shè)備時(shí)用泡沫作為濃霧的替代品。

他們?cè)陔s志《自然通訊》上發(fā)表的一篇論文《Three-dimensional imaging through scattering media based on confocal diffuse tomography》中分享了研究的細(xì)節(jié)：其工作方式類(lèi)似于激光驅(qū)動(dòng)的激光雷達(dá)掃描儀，自動(dòng)駕駛汽車(chē)可以用這種掃描儀對(duì)周?chē)氖澜邕M(jìn)行三維成像。強(qiáng)大的激光在障礙物上來(lái)回掃描（他們?cè)谘芯繒r(shí)用的是一塊一英寸厚的泡沫墻），而高度敏感的光子探測(cè)器可以記錄任何穿過(guò)泡沫的光子，光子擊中隱藏在另一邊的物體，然后再穿過(guò)障礙物反彈。

可以想象，與每秒發(fā)射的激光相比，很少有光子能夠返回探測(cè)器，但是研究人員開(kāi)發(fā)了一種輔助硬件的定制算法，該算法不僅考慮到光子擊中探測(cè)器的時(shí)間，還考慮到它們對(duì)傳感器的影響——包括散射光子，它們的往返行程并不是一條直接的路徑。

盡管該算法所能提供的信息非常少，特別是與自動(dòng)駕駛汽車(chē)中的LIDAR系統(tǒng)每秒處理的大量數(shù)據(jù)相比，它仍然能夠創(chuàng)建隱藏在障礙物后面的物體的三維結(jié)構(gòu)，這是人眼在相同的情況下無(wú)法分辨的，所以它的精確性是驚人的。

從1英寸厚的泡沫中可以看到反射字母“ S”的三維重建

但是，這項(xiàng)技術(shù)是否已準(zhǔn)備好在上路的自動(dòng)駕駛汽車(chē)中實(shí)施了嗎？不完全是。在測(cè)試過(guò)程中，雖然定制算法可以實(shí)時(shí)地處理數(shù)據(jù)并生成隱藏對(duì)象的三維結(jié)構(gòu)，但掃描過(guò)程需要花費(fèi)一分鐘到一小時(shí)不等，具體取決于隱藏對(duì)象的反射率。他們測(cè)試的裝置也只掃描了一小部分視野，而一輛自動(dòng)駕駛汽車(chē)需要能夠視覺(jué)化，才能安全地在霧蒙蒙的環(huán)境中“航行”。

在霧天自動(dòng)駕駛汽車(chē)能夠安全地行駛在路上，即使是標(biāo)稱(chēng)速度，也仍需要改進(jìn)以使其成為實(shí)時(shí)可行的解決方案。不過(guò)，這項(xiàng)技術(shù)還有其它一些更直接的應(yīng)用，包括詳細(xì)和準(zhǔn)確的醫(yī)學(xué)成像，而無(wú)需醫(yī)生采取有創(chuàng)性探索手術(shù)。而且，在未來(lái)，航天探測(cè)器也可以攜帶成像設(shè)備，并依靠這種技術(shù)在一個(gè)遙遠(yuǎn)星球的大氣層中透過(guò)云層和其他微粒，而不必實(shí)際降落在地面上。