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2018年综述:计算成像(上)2018年美国陆军研究实验室的Joseph N. Mait等人在Advances in Optics and Photonics上发表综述文章Computational Imaging。其内容如下:目录1、引言(Introduction)2、感知、成像和摄影(Sensing, Imaging and Photography)3、成像简史(Short History of Imaging)3.1、古代(Antiquity)3.2、辅助人类成像:成像科学的开端(AidedHuman Imaging: the Beginning of Image Science)3.3 ...
2018年综述:计算成像(中)4、计算成像计算成像通过对所有元素采取并行设计和联合优化的方法来平衡光学和电子的处理能力,各个元素不被认为是相互独立的。尽管在1990年前已经有应用计算成像概念的工作存在,但是,直到1990年代,成像界才将这些单独的成像问题解决方案视作是方法上的根本转变。计算正在成为成像的一个明确和不可或缺的部分。最先涉及光学和计算联合的成像工作之一是Cathey作出的,他讨论了如何通过光学和信号处理的联合设计来提升分辨率或增强电子检测的图像。首先证明这种成像方法的优势的工作之一是Matic和Goodman作出的,他们发现,当对图像进行滤波的时候,滤波函数分布在光学和后端检测处理 ...
是一种新兴的计算成像方法。它在接收端采用单像素探测器,对于某些波长情况下像素阵列探测器不可用或价格昂贵时,单像素探测器提供了可行的解决方案。借助这一特性,SPI 在红外、太赫兹甚至光声成像上取得了巨大成功。SPI 不是通过并行检测获取空间信息,而是依赖于使用空间光调制器 (SLM) 来显示一系列有序图案(patterns),然后从一系列测量中通过计算重建空间信息。在没有压缩感知的情况下,重建图像中的有效像素数等于显示的有序图案数(图案数对应测量数)。自 1884 年 Nipkow 等人首次演示飞点相机(flying-spot camera)以来,SPI被证明在通过散射介质成像或在稀疏照明压缩感 ...
),因此,在计算成像系统中最常用的是DMD。文章所讨论的LCD均指DMD。本质上,DMD是一个可编程的二进制传输掩码(transmission mask)。如图1所示为计算成像的两种结构。图1(a)为物体经成像透镜成像在DMD上,DMD编程显示一系列的二进制图案,将物体的像调制后投射到单像素探测器上。图1(b)为DMD投射一系列的二进制图案到物体上,调制物波前,最终被单像素探测记录下一系列的光强信号。DMD的调制速率是单像素相机采集时间的瓶颈,因此,压缩感知的方法被用于避开这个限制。(2)理解压缩感知对于压缩感知在单像素成像中的应用,即使我们知道图像可以用稀疏基描述,但是自适应感知策略并不一定 ...
的技术。它在计算成像、显示、干涉测量、数据存储等领域都扮演着重要的角色。将全息与其它光学手段区分开来的是其具有记录和重建物体的强度和相位的能力。全息记录通常是物波与参考波干涉生成将物波的振幅和相位都编码的全息图。全息重建则是从记录的全息图强度恢复物的信息。全息可以分为同轴全息和离轴全息。同轴全息是指物波和参考波共轴,具有系统简单、大带宽积、稳定性强、重建时受到共轭像干扰等特点。离轴全息是指物波和参考波有夹角,使得共轭像与期望的重建像分离,从而获得清晰的重建像,但是带宽积不如同轴全息,且系统较复杂,抗干扰能力较差。电子计算机和图像传感器(CCD、CMOS)的发展将全息由模拟时代引入数字时代。图像 ...
。最近,利用计算成像将像差校正的任务转移到后端处理软件上已经成为一种新的手段。尽管这些方法可以在没有严格孔径限制的情况下实现全彩成像超表面,但它们仅限于20度以下的视场角,并且重建的空间分辨率比传统折射光学低一个数量级。此外,现有的学习去卷积方法仅限于标准编码器-解码器架构的变体,例如U-Net,并且通常无法推广到实验测量或处理大像差。近来提出了一些新的成像器,如单光学元件相机、无透镜相机等。单光学元件替代多个光学元件的堆叠,减小了尺寸,但是由于低衍射效率,其成像性能无法与商用成像器相比。即使其最成功的案例也由于焦距大于10mm使得小型化失败。无透镜相机用振幅掩膜替代光学元件来缩小尺寸,但是空 ...
和物联网等,计算成像系统需要记录和处理前所未有的大量数据。这些数据不是给人类看的,而是由人工智能 (AI) 算法来解释。在这些应用中,深度神经网络(DNN)以其无与伦比的性能迅速成为视觉数据处理的标准算法。这主要得益于现代GPU的强大并行计算能力以及海量的数据集使得DNN能够使用监督学习的策略有效训练。然而,运行越来越复杂的神经网络的高端GPU以及其它的加速器,对功率和带宽的需求是惊人的,且需要大量的计算时间和庞大的体积。这些限制使得DNN难以应用在边缘设备(edge devices)上,如相机、自动驾驶汽车、机器人或物联网的外围设备等。很难想象把一个这样的计算单元放在高速行驶,需要瞬间做出判 ...
拍即所需。而计算成像往往是所拍只是所需的输入,还需要经过复杂的后端计算处理才能获得符合人们需要的图像。计算相位成像能够从强度测量重建出复数值,即包含振幅和相位信息,能揭示包含在介质固有的光学属性中的信息(传送门2)。当计算相位成像与获取更多信息的理念相碰撞,则激发出各种各样用于解决大规模(即大数据量)相位重建问题的方法。本文的作者提出的大规模相位复原方法得到业界巨佬Gabriel Popescu(相关文章,见传送门3,4.其SLIM一文是Phi Optics Inc公司SLIM的原型 )的认可,并亲自在Light: Science & Applications volume上撰文介绍。 ...
计算成像用高速大数据吞吐量ViALUX DMD空间光调制器高效(363nm-2500nm)、超高速(50kHz)和可靠的(MEMS技术)的DMD空间光调制器!上海昊量光电设备有限公司代理的德国ViALUX公司计算成像用高速大数据吞吐量DMD数字微镜阵列空间光调制器(DMD®开发套件)基于DLP® Discovery™ 4100芯片组,代表了市场上DMD空间光调制器产品的至高性能。配备USB3.0超高速数据接口,128Gbits板载内存,帧频高达50KHz,1024x768像素分辨率,适用于计算成像、单像素3D成像、波前整形、散射介质成像、生物计算显微成像和压缩感知鬼成像等。关键词:ViALUX ...
技术原理光场计算成像投影编码计算成像激光三角法拍摄方式单次曝光多次投影多次拍摄×必须移动、连续扫描点云密度高(>100万点)中(十几万点)低(几万点)密集视角、遮挡多视角、消除遮挡存在遮挡存在遮挡VR等虚拟像面2μm无法达成无法达成透明材料检测精度2μm无法达成无法达成表面反光材料精度2μm低低行业应用多视角密集一次成像,解决高反光金属细线三维轮廓检测芯片金线三维轮廓检测lMEMS麦克风芯片金线lIGBT芯片导线lMEMS压力传感器l产线检测速率:1万颗/小时l检测精度:2微米l常规3D视觉手段无法检测平面视图 ...
DMD(DLP®)空间光调制器 上海昊量光电设备有限公司代理的德国ViALUX公司V系列DMD数字微镜器件空间光调制器(DMD®开发套件)基于DLP® Discovery™ 4100芯片组,代表了市场上DMD空间光调制器产品的至高性能。ViALUX公司V系列DMD配备USB3.0超高速数据接口,128Gbits板载内存,帧频高达50KHz(AOI模式),4百万像素分辨率,ViALUX公司V系列DMD适用于单像素3D成像,波前整形,压缩感知鬼成像,量子成像,数字光刻,场景模拟,数字平板印刷,OLED&LCD修复,激光3D打印SLA&SLS.关键词:DMD,DMD空间光调制器, ...
紫外高分辨率高速DMD空间光调制器---up to 4百万像素 50kHz帧频 128Gbits片上内存 上海昊量光电设备有限公司代理的德国ViALUX公司紫外高分辨率高速DMD数字微镜阵列空间光调制器(DMD®开发套件)基于DLP® Discovery™ 4100&DLPC910芯片组,代表了市场上紫外DMD空间光调制器产品的至高性能。配备USB3.0超高速数据接口,128Gbits板载内存,帧频高达50KHz,4百万像素分辨率,适用于无掩模光刻、激光直写LDI、数字平板印刷、SLA 3D打印、单像素3D成像、波前整形、生物显微成像和压缩感知鬼成像。关键词: 紫外DMD,紫外 ...
近红外DMD空间光调制器(高损伤阈值NIR)速度快的、像元多、性能完善的DMD空间光调制器! DLP (DMD)数字光处理开发套件 上海昊量光电设备有限公司代理的德国ViALUX公司V系列DMD数字微镜器件空间光调制器(DLP®开发套件)基于DLP® Discovery™ 4100芯片组,代表了当前市场上DMD空间光调制器产品的zui高性能。采用USB3.0数据接口,板载内存128Gbits,帧频高达50kHz,适用于单像素3D成像、波前整形、光通信、生物显微成像、压缩感知鬼成像、数字光刻、数字平板印刷、OLED&LCD修复和SLA&SLS 3D打印。关键词:DMD,数字微 ...
DMD(DLP) 数字微镜阵列空间光调制器上海昊量光电设备有限公司代理的德国ViALUX公司V系列DMD数字微镜器件空间光调制器(DMD®开发套件)基于DLP® Discovery™ 4100芯片组,代表了市场上DMD空间光调制器产品的zui高性能。配备USB3.0超高速数据接口,128Gbits板载内存,帧频高达50KHz,4百万像素分辨率,ViALUX公司V系列DMD数字微镜适用于单像素3D成像,波前整形,压缩感知鬼成像,量子成像,数字光刻,场景模拟,数字平板印刷,OLED&LCD修复,激光3D打印SLA&SLS.关键词: DMD,数字微 ...
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