一種通過使用低成本的隨機散射介質實時生成清晰圖像的新技術可以為模糊圖像所帶來的挑戰提供解決方案。當光穿過光散射介質時，它被分散而不是被吸收，導致原始物體的清晰圖像丟失。這種散射介質可以包括雲層，給地球上的天文學家帶來困難，也包括身體組織，阻礙了醫學成像工作。

KAUST研究人員和合作者設計的斑點相關成像系統的插圖。該技術可以使用簡單或低成本的設備對靜態和移動物體進行實時成像。

之前重建散射光的方法需要對物體有一些初步的了解，並有能力控制照亮它的光的波前。這涉及到復雜的光學元件和對運動和機械不穩定性的高度脆弱性。然後，計算算法能夠對檢測到的光進行後處理以生成圖像。

為了獲得更有效的重建方式，有人提出了斑點相關成像。這是從透射光的強度波動或斑點中提取關於源的信息。然而，許多基於斑點相關的技術需要耗時和復雜校準的計算重建。此外，仍然缺少一些信息，如圖像的方向和位置。

來自阿卜杜拉國王科技大學的楊文紅和甘巧強與來自中國雄安創新研究院的劉傑濤合作，開發了一種從斑點圖像的單次拍攝中直接獲得清晰圖像的方法。

“我們已經開發了一種免校準、免重建、實時成像的策略，可以獲得靜態和移動物體的實際方向信息，”楊解釋說。”這種新穎的技術只需要簡單或低成本的設備，沒有後期的計算重建”

該團隊將來自一個小型標準化測試物體的光線通過一個薄的擴散材料。通過向遠離擴散器的方向移動相機，他們能夠建立一個三維圖像，通過斑點進行切片。

通過觀察這些圖像的放大部分，研究人員驚訝地發現，他們可以直接看到測試對象的複製品；他們可以用肉眼和實時視頻成像來觀察隨機擴散器。這不需要主動控制光線的複雜設備，也不需要事先了解光源或擴散介質。他們還可以找到丟失的方向信息和測試對象的位置。

楊說：”我們的工作提出了散射成像領域的一個重要步驟，並將闡明通過擴散介質成像的新途徑。”