說到千里眼，大家最先想到肯定是望遠(yuǎn)鏡，望遠(yuǎn)鏡能將遠(yuǎn)處的物體拉近，確實(shí)能讓人擁有千里視物的能力。

不過，望遠(yuǎn)鏡只能看見視域范圍內(nèi)的物體，如果隔著一面墻，那墻里面的情況我們就看不到了。

科技賦予了我們非凡的能力，有些甚至比神話傳說還神奇。神話故事中的千里眼和順風(fēng)耳可以無視障礙，遠(yuǎn)隔千里獲取信息?，F(xiàn)在，科學(xué)家們也能辦到這樣的事情。

中國科學(xué)技術(shù)大學(xué)的潘建偉、竇賢康、徐飛虎教授等人，合作實(shí)驗(yàn)實(shí)現(xiàn)了1.43公里的遠(yuǎn)距離非視域成像。所謂的的非視域成像，簡單點(diǎn)來說就是你的視線能拐彎，就算隔著一堵墻，你也能通過這種技術(shù)看見墻后面的東西。

非視域成像，早在2008年就由Raskar等人提出，在2009年國外就實(shí)現(xiàn)了對簡單平面的非視域成像，不過成像距離僅在米級范圍。

我國雖然不是非視域成像的奠基者，但通過厚積薄發(fā)、努力追趕，首次將光學(xué)領(lǐng)域的非視域成像距離從米級提高到了公里級，現(xiàn)在該領(lǐng)域已處于國際領(lǐng)先地位。目前該成果已發(fā)表于美國《國家科學(xué)院院刊》，并得到了同行的認(rèn)可。

傳統(tǒng)成像技術(shù)都是對視域內(nèi)的物體進(jìn)行觀測，而非視域成像技術(shù)則能夠?qū)﹄[藏在視線外的物體進(jìn)行觀測，實(shí)現(xiàn)“視線拐彎、隔墻視物”。這種技術(shù)有望未來在醫(yī)療、反恐、機(jī)器視覺等領(lǐng)域發(fā)揮重要作用。

說到隔墻視物，很多人肯定會想到紅外熱成像，在好萊塢電影中，特工們能夠通過這種技術(shù)隔墻觀察室內(nèi)的人員情況。不過，在現(xiàn)實(shí)世界中，紅外熱成像還達(dá)不到隔墻觀物的效果。

光學(xué)非視域成像的實(shí)現(xiàn)，通常是將經(jīng)過調(diào)制的激光脈沖打到中介墻上，利用中介墻使激光反射到被遮擋的物體上，然后該物體再次將激光反射到中介墻上，最后又被中介墻反射至接收系統(tǒng)，通過接收系統(tǒng)記錄光子的飛行時(shí)間信息，利用成像算法就可以實(shí)現(xiàn)對被遮擋物的成像。

其實(shí)，這個系統(tǒng)運(yùn)用的成像方法本質(zhì)上是飛行時(shí)間技術(shù)（TOF），少部分支持3D人臉識別的手機(jī)上就有運(yùn)用這種技術(shù)。它就是通過發(fā)射面光源，然后通過測量各光子的返回時(shí)間，重構(gòu)物體的三維影像。

整個過程中激光經(jīng)歷了3次漫反射，再加上傳輸距離遠(yuǎn)，被空氣散射，造成光學(xué)信號衰減嚴(yán)重。并且整個空間內(nèi)的光學(xué)信息十分復(fù)雜，比如陽光的干擾，使得非視域遠(yuǎn)距離的成像十分困難。要想實(shí)現(xiàn)突破，不僅儀器的探測能力要非常靈敏，算法也要極強(qiáng)，需要具備強(qiáng)大的光學(xué)抗噪能力。

我國科研人員經(jīng)過艱苦攻關(guān)，不僅發(fā)展出了非常高效的成像算法，還在光學(xué)系統(tǒng)方面開發(fā)了一套近紅外波長的高效率非視域成像系統(tǒng)，成功克服了漫反射帶來的光學(xué)衰減。

不過，該項(xiàng)技術(shù)距離實(shí)用還有很長的路要走，因?yàn)榉且曈虺上衲壳斑€不能做到完全看清被觀測物體，只能看出大致輪廓，可這已經(jīng)很不錯了。現(xiàn)實(shí)世界中，每種物體都有比較顯著的輪廓特征，如果和人工智能結(jié)合，應(yīng)該能更好地發(fā)展。