洛桑联邦理工学院(EPFL)开发了一种基于时间选通的单光子雪崩二极管(SPAD)图像传感器的百万像素相机。相机可以检测单个光子,并将其以每秒约1.5亿次的速度转换为电信号。它具有每秒24,000帧(FPS)的帧速率,并具有3.8 ns的时间选通功能。由于其时间门控速度,该相机可用于捕获极快的运动或增加所获取图像的动态范围。 

该团队使用这种传感器,以5.4毫米的分辨率和超过7.8毫米的精度,在2英里的范围内捕捉二维和三维场景。通过单光子、时间选通、飞行时间等实验,验证了双曝光模式下相机的扩展动态范围和空间重叠多目标检测。快门速度的变化仅为百万像素的3%,这表明可以使用现有的大规模生产技术制造传感器。通过将飞行时间信息与同时捕获100万像素的能力相结合,相机能够以极高的速度重建三维图像。

研究人员Kazuhiro Morimoto说:“对于交通应用来说,这种新相机可以通过在车辆上使用多个低功率激光雷达设备,提供快速、高分辨率的三维环境视图,帮助实现前所未有的自主性和安全性。”。“在更遥远的将来,量子通信、传感和计算都可以从具有数百万像素分辨率的光子计数相机中受益。”