要約
レンズレスイメージングは、従来のイメージングシステムでレンズを交換/削除しようとします。
初期のカメラは実際にはレンズレスで、暗い部屋/コンテナ（カメラオブスクラ）の小さな開口部の反対側に画像を形成するために長時間露光に依存していました。
レンズの導入により、シャープなフォーカスを維持しながら、より多くの光スループットが可能になり、したがって露光時間が短縮されました。
デジタルセンサーを組み込むことで、計算画像技術を使用して生の画像を後処理および強化することが容易に可能になりました（たとえば、ぼけ除去、修復、ノイズ除去、シャープニングを介して）。
最近、イメージング科学者は、レンズレスイメージングシステムの不可欠な部分として計算イメージングを活用し始め、レンズレスカメラの高度に多重化された生の測定値から可視画像を形成できるようになりました（レンズレスイメージングの包括的な処理については、[5]およびその中の参考文献を参照）。
これは、ハードウェアを手元のアプリケーションに対応するための柔軟性が高いため、カメラシステム設計の真のパラダイムシフトを表しています（軽量またはフラットな設計など）。
ただし、この柔軟性の向上は、生のデジタル録音の後処理がより要求され、センシングと計算の緊密な統合が犠牲になります。これは、関係する科学者のさまざまなコミュニティ間の非効率的な相互作用のため、実際には実現が難しいことがよくあります。
LenslessPiCamを使用すると、簡単にアクセスできるハードウェアとソフトウェアのフレームワークを提供して、研究者、愛好家、学生がレンズレスイメージングの実用的および計算的側面を実装および探索できるようにします。
また、LenslessPiCamを教育リソースとして使用できるように、詳細なガイドと演習を提供し、大学院レベルの信号処理コースの結果を示します。
要約(オリジナル)
Lensless imaging seeks to replace/remove the lens in a conventional imaging system. The earliest cameras were in fact lensless, relying on long exposure times to form images on the other end of a small aperture in a darkened room/container (camera obscura). The introduction of a lens allowed for more light throughput and therefore shorter exposure times, while retaining sharp focus. The incorporation of digital sensors readily enabled the use of computational imaging techniques to post-process and enhance raw images (e.g. via deblurring, inpainting, denoising, sharpening). Recently, imaging scientists have started leveraging computational imaging as an integral part of lensless imaging systems, allowing them to form viewable images from the highly multiplexed raw measurements of lensless cameras (see [5] and references therein for a comprehensive treatment of lensless imaging). This represents a real paradigm shift in camera system design as there is more flexibility to cater the hardware to the application at hand (e.g. lightweight or flat designs). This increased flexibility comes however at the price of a more demanding post-processing of the raw digital recordings and a tighter integration of sensing and computation, often difficult to achieve in practice due to inefficient interactions between the various communities of scientists involved. With LenslessPiCam, we provide an easily accessible hardware and software framework to enable researchers, hobbyists, and students to implement and explore practical and computational aspects of lensless imaging. We also provide detailed guides and exercises so that LenslessPiCam can be used as an educational resource, and point to results from our graduate-level signal processing course.
arxiv情報
| 著者 | Eric Bezzam,Sepand Kashani,Martin Vetterli,Matthieu Simeoni |
| 発行日 | 2022-06-03 07:39:21+00:00 |
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