通過與器材大廠佳能（Canon）的最新合作，瑞士洛桑聯邦理工學院（EPFL）的科學家門，已經成功開發出了一款能夠以破紀錄的速度和分辨率拍攝3D圖像的相機。據悉，研究人員們展示了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。

（圖自：EPFL）

在兩方面都創下新高的同時，新技術還有望為自動駕駛系統的下一代視覺識別系統提供支撐。

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：

這台MegaX 相機由EPFL 與佳能研究團隊共同設計，匯聚了他們在單光子雪崩二極管（SPAD）上投入的持續超過15 年的研究結晶。

作為下一代圖像傳感器技術中使用的光電探測器的核心，SPAD 利用高壓將電子加速道高速，因此而產生雪崩效應，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，意味著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。

首台百萬像素級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，其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。

通常這類傳感器的分辨第都極低，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。

好消息是，新設備在各方面都取得了長足的進步。EPFL 稱其每秒可拍攝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）。

此外該相機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。

有關這項研究的詳情，已經發表在近日出版的《光學》（Optica）上。