重磅！我國「鬼」成像技術獲重大突破，武器裝備或產生顛覆性應用

據國內媒體報道，由中科院上海某研究所和國內諸多科研院所共同承擔的「國家863計劃對地觀測與導航技術領域專題「某高科技新概念探索項目——「強度關聯遙感成像技術」於最近取得了重大突破，它從光學及微波成像基本原理層面上擺脫了了傳統成像技術在成像解析度和圖像獲取效率等方面的原理制約，可以毫不誇張的說，在軍事和民用等領域具有顛覆性的重要意義，比如對海上航母的跟蹤成像，雲層和惡劣天氣也不會受到影響，實際上航母一旦被發現就24小時被鎖定，又比如還可以透過水跟蹤敵方潛艇。我們知道，光和電磁波都具有波粒二象性，既能像聲波、水波一樣向前傳播，又表現出高速直線運動粒子的特徵。然而在實際應用中，一般是利用光的粒子特性，例如傳統光學成像都是物體反射出的一根根光線進入鏡頭，落在膠片或電子元件上，一個個光斑排列在一起，形成一幅圖像。

其波動性在實際應用上用的很少。隨著科學家對自然界的不斷探索和試驗，人們發現，利用其波動性也可進行光學及微波成像。在對量子關聯成像，也就是人們俗稱的「鬼」成像技術研究中，人們驚訝的發現，將一束光源分成兩束，其中一束照射被探測目標，根據光的波動理論，只需該光源的探測器測量出照射物體後光的總強度，而不需記錄每個光子的強度信息，同時另外一束光源的點探測器也會響應，對於這兩路光的強度進行符合計數之後，就可以再現照射物體的圖像。顯然這是一種離軸成像，也就是說，物平面、成像系統、像平面不在同一條光軸上。打個簡單粗俗的比擬，就好像一個相機對著空無一人的房間拍照，卻顯示了隔壁有人房間的圖像，由於這種現象很難用人的直覺解釋，因此也被科學家風趣的成為為「鬼」成像。

在早期「鬼」成像研究中，科學家認為這兩束光必須具有量子糾纏特性，這大大限制了其應用範圍，畢竟大自然的光源大部分都不具有量子糾纏特性。隨後科學家經試驗發現，即使不採用糾纏光源，採用自然界中的熱光源（如太陽光）同樣可以實現關聯成像，這就大大提高了其實用價值，引發了人們對其進行研究的熱潮。例如可以在空間站利用太陽光的關聯成像獲得宇宙空間無法被太陽光直射區域的圖像信息；在醫學和雷達領域，利用極短波長的光線拍攝透射物體的立體圖像，其時間解析度、輻射解析度、空間解析度和儀器靈敏度等方面的指標都能提高2至5倍。在光學遙感領域，利用其原理能夠繞過雲層和霧氣，具有全天時、全天候的工作能力，比傳統的光學成像原理具有更好的穿透性，具有廣闊的應用前景。

由於關聯成像探測是近年才發展起來的一種成像方式，是傳統光學探測與量子成像的交叉前沿，其圖像不是傳統光學成像的物像對應關係，而是通過海量採樣計算出來的，因此世界各國都對此展開了激烈的競爭。我國在「鬼」成像應用研究方面處於世界前列，早在2013年就研製成功了了國際上第一台激光三維強度關聯成像工程原理樣機（國際同行也稱之為「單像素三維照相機」），並隨後進行了大量晴朗、夜間、雲霧、雨霧等典型氣象條件下的室外遙感成像實驗。實驗演示了主動照明強度關聯成像技術在三維成像能力、成像探測靈敏度、以及雲霧、雨霧等惡劣天氣條件下與現有星載、機載光學遙感成像技術相比具有明顯的優越性，並提出了利用關聯成像技術探測水下暗礁、潛艇、魚群、水雷、失事船隻等目標的構想。

2016年又研製成功了國際上第一部X光「鬼成像」顯微鏡，並在其基礎上提出了高解析度的X射線脈衝星導航信息獲取的創新方案，為最終實現10米量級的星際導航定位精度打下了堅實的理論基礎 ；在微波凝視成像的基本原理上進行了大膽創新，突破了傳統合成孔徑雷達成像理論對遙感成像解析度的限制，建成了國際上第一台微波凝視關聯成像原理驗證實驗裝置，首次實現了100米距離、10倍超分辨的微波凝視成像，驗證了微波凝視關聯成像基本理論的正確性，為星載或機載合成孔徑雷達最終實現3維甚至4維高精確度、高解析度立體成像鋪平了道路。

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