0:00:00.937,0:00:06.012
未來的自動駕駛汽車（自駕車），[br]將比人類駕駛的更安全、更可靠。

0:00:06.175,0:00:07.397
在那之前，

0:00:07.421,0:00:09.001
我們需要發展新的科技，

0:00:09.001,0:00:11.442
確保車子的反應速度比人類快，

0:00:11.466,0:00:15.180
其演算法的駕駛技術比人類好，

0:00:15.204,0:00:19.876
還配備著視力[br]勝於人類肉眼的攝像鏡頭。

0:00:20.061,0:00:24.208
例如，想像一輛自駕車即將要轉彎，

0:00:24.208,0:00:26.583
視線範圍外的路上[br]有輛車迎面而來，

0:00:26.583,0:00:28.958
或是有小孩跑向馬路中間。

0:00:29.458,0:00:33.022
還好，未來的車將擁有某種超能力──

0:00:33.046,0:00:37.145
配備著能偵測出視線外[br]潛在危機的攝像機。

0:00:37.876,0:00:39.955
我是博士生，過去這幾年，

0:00:39.979,0:00:42.256
我在史丹佛的電腦成像實驗室，

0:00:42.280,0:00:45.034
研究這具有特殊能力的攝像機──

0:00:45.058,0:00:47.216
能透視彎角的攝像機，

0:00:47.216,0:00:51.326
它能顯示視線正前方[br]被擋住而看不見的物體。

0:00:51.388,0:00:54.728
讓我舉例說明這個攝像機的功能。

0:00:54.752,0:00:57.315
這是一個我們做的戶外實驗，

0:00:57.339,0:01:01.149
這個攝像系統[br]用雷射掃描建築物的側面，

0:01:01.173,0:01:03.133
而我們要捕捉的景象

0:01:03.157,0:01:06.117
則藏在布幕的後方。

0:01:06.141,0:01:09.358
所以攝像系統其實無法直接拍到。

0:01:09.561,0:01:10.319
可是，

0:01:10.323,0:01:15.468
它卻能拍出到布簾後方[br]物件的立體形狀。

0:01:15.704,0:01:17.104
這是怎麼辦到的？

0:01:17.498,0:01:20.220
魔法就藏在這個攝像系統裡。

0:01:20.244,0:01:23.569
你可以把它想成一種高速攝像機。

0:01:23.593,0:01:27.063
拍攝速度不是每秒一千張，

0:01:27.087,0:01:29.832
也不是每秒一百萬張，

0:01:29.856,0:01:32.376
而是每秒一兆張之多。

0:01:33.023,0:01:38.141
速度之快可以捕抓到光影。

0:01:38.652,0:01:42.295
讓我舉例說明光線移動的速度，

0:01:42.319,0:01:46.604
以漫畫中移動速度極快的超人來說，

0:01:46.628,0:01:49.711
超人號稱可以音速三倍的速度移動。

0:01:50.201,0:01:54.400
可是光脈衝只需大約[br]33 億分之一秒，

0:01:54.424,0:01:56.297
或者說 3.3 奈秒，

0:01:56.321,0:01:58.450
就能行進一公尺的距離。

0:01:58.474,0:02:00.409
也就是說，在同樣的時間內，

0:02:00.433,0:02:04.396
超人移動的距離還少於[br]人類一根頭髮的直徑。

0:02:04.633,0:02:05.900
那夠快了吧。

0:02:06.306,0:02:08.760
可是，想要拍攝光線[br]移動不到一公分距離的畫面，

0:02:08.784,0:02:12.172
速度得要更快。

0:02:12.784,0:02:15.281
這個攝像系統可以捕捉到光子，

0:02:15.305,0:02:18.855
因為拍攝速度達到每張[br]只需 50 兆之一秒，

0:02:18.855,0:02:21.011
或者說 50 皮秒。

0:02:21.821,0:02:24.323
我們將這個超高速攝像機，

0:02:24.347,0:02:28.398
與一台能夠發射超短[br]光脈衝的雷射機搭配。

0:02:28.553,0:02:31.188
將光脈衝發射到這面牆壁上，

0:02:31.212,0:02:33.339
有一部分的光會反射回攝像機來，

0:02:33.363,0:02:36.579
牆面也同時將光線散射到彎角後方，

0:02:36.603,0:02:39.026
碰到隱藏物，再反射回來。

0:02:39.363,0:02:41.601
多次重複操作後

0:02:41.625,0:02:46.002
就能收集牆面不同區域[br]光子的抵達時間，

0:02:46.276,0:02:48.582
我們用收集到的所有數據，

0:02:48.606,0:02:52.215
把牆面上的光影拍成[br]每秒一兆張影像的影片。

0:02:52.371,0:02:55.379
以人類肉眼來看，牆就是一面牆，

0:02:55.403,0:03:00.213
而每秒播放一兆張的影片[br]卻能顯示出肉眼看不見的東西。

0:03:00.275,0:03:04.642
甚至能看到視線外的物件[br]散射回來的光波，

0:03:04.666,0:03:07.013
像海浪般潑濺在牆上。

0:03:07.063,0:03:11.974
每個光波都帶有該隱藏物的訊息。

0:03:12.341,0:03:14.022
我們收集這些數據資料，

0:03:14.046,0:03:16.545
再用影像重建演算法

0:03:16.569,0:03:20.683
畫出該隱藏物件的 3D 幾何形狀。

0:03:21.379,0:03:25.189
接下來是我們做的另一個[br]室內場景的範例，

0:03:25.213,0:03:28.323
這次用到更多不同的物件。

0:03:28.347,0:03:30.474
各自有不同的外觀，

0:03:30.498,0:03:32.331
反射光的方式也都不同。

0:03:32.355,0:03:36.109
例如，這個有光澤的龍雕像反射的光

0:03:36.109,0:03:38.172
不同於那個迪斯可的鏡球吊燈，

0:03:38.172,0:03:40.715
也跟那個白色鐵餅投手雕像不同。

0:03:40.998,0:03:44.417
從它們各自反射的光，[br]也能看出其中的差異，

0:03:44.441,0:03:47.282
只要將剛剛拍攝的[br]影片窗格堆疊起來，

0:03:47.306,0:03:50.616
就能做出這樣一個[br]視覺化的 3D 影像。

0:03:50.640,0:03:55.189
立方體的深度代表時間軸。

0:03:55.914,0:03:57.885
你看到的這些較亮的光點

0:03:57.885,0:04:01.675
是舞廳球燈上的小鏡面反射的光

0:04:01.699,0:04:04.075
隨著時間的推移射到牆面上。

0:04:04.422,0:04:07.958
那些最明亮的光束，[br]也是最快反射到牆面的，

0:04:07.982,0:04:11.942
則是來自最靠近牆壁的亮面龍雕像，

0:04:11.966,0:04:16.868
還有其他的光線則是從書櫃[br]及投手雕像反射回來的。

0:04:17.727,0:04:20.571
我們也可以把所收集到的數據

0:04:20.571,0:04:22.830
用影像的方式一格一格地播放，

0:04:22.830,0:04:24.926
就能看到四散飛濺的光。

0:04:25.461,0:04:29.109
最先看到的還是來自龍反射的光，

0:04:29.109,0:04:30.374
因為它離牆壁最近，

0:04:30.374,0:04:33.933
接下來就是來自迪斯可球鏡的光點，

0:04:33.937,0:04:35.856
再來是書櫃，

0:04:35.856,0:04:41.398
最後看到的是反射自雕像的光波。

0:04:41.840,0:04:44.633
這些光波照亮了牆壁，

0:04:44.633,0:04:49.275
像煙火那樣，只持續了幾兆分之一秒。

0:04:53.649,0:04:56.895
雖然各物體反射光的方式不同，

0:04:56.919,0:04:59.553
我們仍能重建它們的形狀，

0:04:59.577,0:05:02.730
看到角落後面是這個樣子。

0:05:03.547,0:05:06.976
讓我再展示另一個稍微不同的例子。

0:05:07.000,0:05:10.380
影片中的我身上穿著反光服，

0:05:10.404,0:05:14.799
攝像系統每秒掃描牆壁四次。

0:05:15.173,0:05:16.411
因為反光服的布料特性，

0:05:16.411,0:05:18.684
我們得以捕捉到足夠的光子，

0:05:18.753,0:05:25.521
即使攝像機並非正對著我，[br]仍能拍到我的位置及動作。

0:05:25.586,0:05:31.019
光子從牆壁彈射到反光服上，[br]再從反光服彈回牆上，

0:05:31.019,0:05:32.638
再從牆壁射到攝像機，

0:05:32.678,0:05:36.559
這些非直接的影像都是[br]以實時攝影捕捉的。

0:05:36.954,0:05:40.160
我們認為這類實用的[br]「非視線」成像技術

0:05:40.184,0:05:43.910
除了用在自駕車上，

0:05:43.934,0:05:46.163
還可用於生物醫學成像，

0:05:46.163,0:05:49.624
拍攝身體中極其微小的結構。

0:05:49.974,0:05:53.499
甚至能將類似的攝像系統[br]裝在機器人上，

0:05:53.499,0:05:56.164
送到外太空去探索其他星球。

0:05:56.839,0:05:59.601
或許你們之前已經聽過[br]透視轉角的技術，

0:05:59.625,0:06:03.116
但我今天示範的[br]這兩年才被開發出來。

0:06:03.411,0:06:05.711
例如我們現在可以在室外

0:06:05.711,0:06:09.141
實時拍攝房間大小的隱藏場景。

0:06:09.165,0:06:13.382
我們取得的長足進步[br]使其成為實用的技術，

0:06:13.382,0:06:15.588
可被用在汽車上。

0:06:16.156,0:06:18.736
當然目前仍有些挑戰。

0:06:18.760,0:06:22.823
例如一旦距離拉大，

0:06:22.847,0:06:25.673
目前使用不傷眼的低功率雷射

0:06:25.673,0:06:29.087
所收集到的光子量可能不足以成像？

0:06:29.641,0:06:31.976
那些不僅碰撞轉角一次，

0:06:32.000,0:06:33.814
而是多次反彈的光子，

0:06:33.824,0:06:36.277
還能被用來呈像嗎？

0:06:36.680,0:06:41.323
還有，目前這套[br]系統原型龐大又笨重，

0:06:41.347,0:06:43.657
要怎樣將之縮小，

0:06:43.657,0:06:48.220
用在生物醫學成像[br]或家庭保全系統呢？

0:06:48.220,0:06:53.225
除了這些，還有其他的應用方式嗎？

0:06:53.780,0:06:55.693
我認為這是一項令人興奮的新技術，

0:06:55.693,0:06:59.516
應該還有其他的應用方式[br]我們尚未想到。

0:06:59.843,0:07:04.578
自駕車普及的未來[br]或許現今看似遙遠，

0:07:04.578,0:07:09.271
但我們正開發讓汽車[br]更安全、更智慧的技術。

0:07:09.698,0:07:13.000
科技創新日新月異，

0:07:13.024,0:07:17.501
令人驚艷的新功能或許指日可待。

0:07:18.810,0:07:21.730
（掌聲）