瑞士洛桑聯邦理工學院(EPFL)的科學家通過與佳能(Canon)合作，成功開發出一款能夠以破紀錄的速度和分辨率拍攝3D圖像的相機。這項研究的詳情已發表於近日出版的《光學》(Optica)上。
研究人員們展示一款新型的深度感應3D相機，其能夠以百萬像素的分辨率和24000 fps的幀率來檢測單個光子。再像素和幀率創下新高的同時，新技術有望為下一代自動駕駛系統提供視覺識別系統。
項目首席研究員、EPFL高級量子建築實驗室負責人Edoardo Charbon教授表示：這臺MegaX相機由EPFL與佳能研究團隊共同設計，匯聚雙方持續研究15年的單光子雪崩二極管(SPAD)的技術。
作為下一代圖像傳感器技術中使用的光電探測器核心，SPAD利用高壓將電子加速到高速，從而產生雪崩效應，使得傳感器能夠檢測出最小的光量子。足夠高的動能還可使附近的電子自由晃動，觸發單個電子釋放的單個光子可以呈指數地滾落道可讀信號中。
首臺百萬像素級SPAD光感3D相機細節示意圖(via EurekAlert)
對於激光雷達(LiDAR)、PET掃描儀和飛行時間(ToF)等3D傳感器來說，能夠接收目標反射回來的激光、測量往返所需的時間，以繪製出物體在三維世界裡的地圖。這類傳感器的分辨綠通常比較低，少至單像素、多不超過1000個像素陣列，意味著必須水平、垂直(或同時)掃描較大的對象，以及在掃描的準度、精度、或幀率上做出妥協。
新設備在各方面都取得長足的進步，EPFL每秒可拍攝24000幀畫面，換算後的數據速率為25GB/s。MegaX極其靈敏，能夠檢測單個光子，提供前所未有的動態範圍，快門時間不到十億分之四納秒(短至3.8ns)。
此外，該傳感器還可完成其它傳感器無法實現的工作，比如通過部分透明的玻璃、獲得有關目標物體較好的深度讀數等。
