3D Trajectory Reconstruction of High‐Speed Irregularly Moving Objects via Single‐Photon Spatiotemporal Correlation

弹道 相关性 光子 物理 计算机科学 计算机视觉 人工智能 光学 数学 几何学 天文
作者
Shuxiao Wu,Jianyong Hu,Changgang Yang,Yanshan Fan,J. Ge,Fangyuan Jin,Yanjun Cao,Zhixing Qiao,Guosheng Feng,Xilong Liang,Jianqiang Liu,Ruiyun Chen,Chengbing Qin,Guofeng Zhang,Liantuan Xiao,Suotang Jia
出处
期刊:Laser & Photonics Reviews [Wiley]
标识
DOI:10.1002/lpor.202500605
摘要

Abstract Capturing high‐speed moving objects, particularly those with irregular motion, has always been a fundamental pursuit in the field of imaging. However, limited by the frame rate, sensitivity, and temporal resolution, it has persistently posed a significant challenge. In this paper, a trajectory reconstruction scheme for high‐speed irregularly moving objects using single‐photon spatiotemporal correlation is proposed. Since the trajectories of moving objects are continuous in 3D space, the emitted or reflected photons exhibit spatiotemporal correlation. By leveraging the sparsity of correlation features, a compressed sensing algorithm for 3D trajectory reconstruction based on discrete random photon detection is developed. The spatial position and arrival time of photons are captured by a single‐photon avalanche photodiode array. Here, deviating from the conventional approach, the trajectory is reconstructed directly by extracting the correlations of photons, the maximum trackable angular velocity up to 180 rad s −1 . Additionally, since background noise lacks spatiotemporal correlation, the proposed method exhibits excellent noise immunity. This ability to capture and track high‐speed moving objects will provide new strategies for high‐speed imaging applications in areas such as autonomous driving and the Internet of Things.
最长约 10秒,即可获得该文献文件

科研通智能强力驱动
Strongly Powered by AbleSci AI
科研通是完全免费的文献互助平台,具备全网最快的应助速度,最高的求助完成率。 对每一个文献求助,科研通都将尽心尽力,给求助人一个满意的交代。
实时播报
6秒前
6秒前
9秒前
锦先生完成签到 ,获得积分10
10秒前
旺旺完成签到,获得积分10
11秒前
anhu完成签到 ,获得积分10
12秒前
炳灿完成签到 ,获得积分10
13秒前
112完成签到,获得积分10
14秒前
泥嚎完成签到,获得积分10
14秒前
DDo发布了新的文献求助10
14秒前
羋傲完成签到 ,获得积分10
16秒前
chen完成签到,获得积分10
18秒前
香蕉新儿完成签到,获得积分10
18秒前
20秒前
小蘑菇应助科研通管家采纳,获得10
21秒前
乐乐应助科研通管家采纳,获得10
21秒前
23秒前
慕辰完成签到 ,获得积分10
24秒前
大熊完成签到 ,获得积分10
24秒前
星星完成签到 ,获得积分10
25秒前
25秒前
wj完成签到,获得积分10
26秒前
26秒前
orange完成签到,获得积分10
28秒前
等待醉柳发布了新的文献求助10
29秒前
科研通AI6.4应助漂亮翅膀采纳,获得10
30秒前
30秒前
二氧化硒发布了新的文献求助10
31秒前
彳亍宣完成签到 ,获得积分10
31秒前
cx应助wj采纳,获得10
33秒前
橙子完成签到,获得积分20
33秒前
40秒前
shiyi0709完成签到,获得积分10
42秒前
save完成签到,获得积分10
43秒前
Hua完成签到,获得积分10
44秒前
陈M雯完成签到 ,获得积分10
50秒前
51秒前
樱三枫发布了新的文献求助30
55秒前
JJ完成签到 ,获得积分10
55秒前
58秒前
高分求助中
(应助此贴封号)【重要!!请各用户(尤其是新用户)详细阅读】【科研通的精品贴汇总】 10000
2026年中国辛酸癸酸聚乙二醇甘油酯行业市场现状调查及投资机会研判报告 1000
模型平均及其应用 900
Nondestructive Testing Handbook: Vol. 4, Thermal and Infrared Testing (IR), 4th ed 800
Évora na Idade Média 555
作者名:Kristopher P. Plain,悉尼大学的,目前只能查到其四篇论文,想找到其博士论文 550
Matrix Methods in Data Mining and Pattern Recognition Second Edition 510
热门求助领域 (近24小时)
化学 材料科学 医学 生物 纳米技术 工程类 有机化学 化学工程 生物化学 计算机科学 内科学 物理 复合材料 催化作用 细胞生物学 无机化学 光电子学 物理化学 电极 基因
热门帖子
关注 科研通微信公众号,转发送积分 7347065
求助须知:如何正确求助?哪些是违规求助? 8959117
关于积分的说明 19024118
捐赠科研通 6997508
什么是DOI,文献DOI怎么找? 3220150
关于科研通互助平台的介绍 2385145
邀请新用户注册赠送积分活动 2200379