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Single photon event-driven 3D imaging
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AI
DOI：10.1038/s44172-025-00555-7.png)
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摘要
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基于事件成像技术由于异步检测的低延迟和低数据量特点，在高速传感应用中处于前沿地位。传统上，此类传感方式采用的事件对应于微秒尺度上的强度变化，这使其本质上与需要单光子检测的场景（如单光子激光雷达LiDAR和低光级成像）不兼容。本研究提出了一种新的成像模式，其驱动力源自对单个光子检测所生成的事件。我们采用一种单像素成像方式，将三维场景的信息完全编码在光子的到达时间中，使得每个检测到的光子都能用于同时更新所有横向位置估计。图像重建由一种脉冲卷积神经网络（SCNN）执行，该网络与单光子检测具有天然的互补性，能够使整个方案实现完全异步运行，并由每个单个光子的检测驱动。我们提出的这种由每个检测光子驱动的异步LiDAR信息处理方法，有望实现极低延迟的3D成像与传感，即使在弱光条件下也能应用，适用于高速目标检测和机器人技术等领域。
Keyword:
Single photon detection
Event-based imaging
3D imaging
Spiking Convolutional Neural Network
Asynchronous processing
AI总结
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