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LiDAR:運動誘発サンプリングによる民生用LiDARを用いた隠れた対象の撮像

Nature 653, 8115 doi: 10.1038/s41586-026-10502-x

光検出と測距(LiDAR)は、ハンドヘルド機器、ウエアラブル機器、ロボットへの用途など、民生用の撮像向けの展開がますます進んでいる。こうしたセンサーは、光の飛行時間をピコ秒分解能で測定しており、これによって、センサーの視野から隠れた対象を撮像できる可能性がある。このような非視線方向(NLOS)イメージング機能は、研究グレードのLiDARデバイスでは示されているものの、民生用デバイスでは、レーザー出力の低さ、空間分解能の低さ、そして対象やカメラの動きに起因する信号品質の低さのために、その実現は依然として困難である。今回我々は、これらの課題を克服するためのマルチフレーム融合戦略を提案し、民生用LiDARでのNLOSイメージングを実証する。我々は、運動誘発開口サンプリングモデルを導入し、単一測定モデルの下で、対象の形状、対象の動き、そしてカメラの動きの影響を統合した。そして、このモデルを使用して、スマートフォングレードのLiDARにおいて、(1)三次元再構成、(2)単一および複数対象の追跡、(3)隠れた対象を使用したカメラ位置推定という、複数のNLOS機能を実証した。これまで、NLOSイメージング機能は、膨大なセットアップと較正を必要とする、大型で高価な研究用ハードウエアに限定されていた。今回の成果は、追加の装置設定なしに、市販のハードウエア(100ドル未満)を用いて誰もが隠れた対象を撮像できる、プラグアンドプレイ型のNLOSイメージングへの移行を示すものである。我々は、そうした機能の普及が、NLOSイメージングの民生向け用途を進展させると考える。

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