論文の概要: Quanta Burst Photography

• arxiv url: http://arxiv.org/abs/2006.11840v1
• Date: Sun, 21 Jun 2020 16:20:29 GMT
• ステータス: 処理完了
• システム内更新日: 2022-11-18 12:41:12.013317
• Title: Quanta Burst Photography
• Title（参考訳）: 量子バースト写真
• Authors: Sizhuo Ma, Shantanu Gupta, Arin C. Ulku, Claudio Bruschini, Edoardo Charbon, Mohit Gupta
• Abstract要約: 単光子アバランシェダイオード(SPADs)は、個々の入射光を検出できる新しいセンサー技術である。 本研究では,SPCを受動撮像装置として活用した量子バースト撮影技術について述べる。
• 参考スコア（独自算出の注目度）: 15.722085082004934
• License: http://arxiv.org/licenses/nonexclusive-distrib/1.0/
• Abstract: Single-photon avalanche diodes (SPADs) are an emerging sensor technology capable of detecting individual incident photons, and capturing their time-of-arrival with high timing precision. While these sensors were limited to single-pixel or low-resolution devices in the past, recently, large (up to 1 MPixel) SPAD arrays have been developed. These single-photon cameras (SPCs) are capable of capturing high-speed sequences of binary single-photon images with no read noise. We present quanta burst photography, a computational photography technique that leverages SPCs as passive imaging devices for photography in challenging conditions, including ultra low-light and fast motion. Inspired by recent success of conventional burst photography, we design algorithms that align and merge binary sequences captured by SPCs into intensity images with minimal motion blur and artifacts, high signal-to-noise ratio (SNR), and high dynamic range. We theoretically analyze the SNR and dynamic range of quanta burst photography, and identify the imaging regimes where it provides significant benefits. We demonstrate, via a recently developed SPAD array, that the proposed method is able to generate high-quality images for scenes with challenging lighting, complex geometries, high dynamic range and moving objects. With the ongoing development of SPAD arrays, we envision quanta burst photography finding applications in both consumer and scientific photography.
• Abstract（参考訳）: 単光子アバランシェダイオード(SPAD)は、個々の入射光を検知し、高いタイミング精度で到着時刻を計測できる新しいセンサー技術である。 これらのセンサは、過去には1ピクセルまたは低解像度のデバイスに限られていたが、最近では1MPixelまでの大きなSPADアレイが開発されている。 これらの単光子カメラ(SPC)は、リードノイズなしで2光子画像の高速なシーケンスをキャプチャすることができる。 超低光度や高速運動などの困難な条件下での受動撮像装置としてspcを利用する計算写真技術であるquanta burst photographyを提案する。 近年のバースト写真の成功に触発されて,spcで撮影された2値列を最小動きのぼかしやアーティファクト,高信号対雑音比(snr),高ダイナミックレンジのインテンシティ画像にアライメント・マージするアルゴリズムを設計した。 理論的には、量子バースト撮影のSNRおよびダイナミックレンジを分析し、それが大きな利点をもたらす画像構造を特定する。 本研究では,最近開発されたspadアレイを用いて,照明や複雑なジオメトリ,高ダイナミックレンジ,移動物体などに対して高品質な映像を生成できることを実証する。 SPADアレイの開発が進行中であるので、消費者写真と科学写真の両方に応用できる量子バースト写真が期待できる。

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