論文の概要: Centimeter-Wave Free-Space Time-of-Flight Imaging

• arxiv url: http://arxiv.org/abs/2105.11606v1
• Date: Tue, 25 May 2021 01:57:10 GMT
• ステータス: 処理完了
• システム内更新日: 2021-05-26 13:52:09.680247
• Title: Centimeter-Wave Free-Space Time-of-Flight Imaging
• Title（参考訳）: 遠距離波自由空間飛行時間イメージング
• Authors: Seung-Hwan Baek, Noah Walsh, Ilya Chugunov, Zheng Shi, Felix Heide
• Abstract要約: 本研究では,光変換前における全光自由空間相関の計算画像化手法を提案する。 共振偏光変調器を用いた撮像手法を提案し,10GHz以上の高変調コントラストを実現する光二重パス周波数共振器を提案する。 提案手法をシミュレーションおよび実験で検証し,ミクロンスケールの深度精度を実現する。
• 参考スコア（独自算出の注目度）: 25.15384123485028
• License: http://arxiv.org/licenses/nonexclusive-distrib/1.0/
• Abstract: Depth cameras are emerging as a cornerstone modality with diverse applications that directly or indirectly rely on measured depth, including personal devices, robotics, and self-driving vehicles. Although time-of-flight (ToF) methods have fueled these applications, the precision and robustness of ToF methods is limited by relying on photon time-tagging or modulation after photo-conversion. Successful optical modulation approaches have been restricted fiber-coupled modulation with large coupling losses or interferometric modulation with sub-cm range, and the precision gap between interferometric methods and ToF methods is more than three orders of magnitudes. In this work, we close this gap and propose a computational imaging method for all-optical free-space correlation before photo-conversion that achieves micron-scale depth resolution with robustness to surface reflectance and ambient light with conventional silicon intensity sensors. To this end, we solve two technical challenges: modulating at GHz rates and computational phase unwrapping. We propose an imaging approach with resonant polarization modulators and devise a novel optical dual-pass frequency-doubling which achieves high modulation contrast at more than 10GHz. At the same time, centimeter-wave modulation together with a small modulation bandwidth render existing phase unwrapping methods ineffective. We tackle this problem with a neural phase unwrapping method that exploits that adjacent wraps are often highly correlated. We validate the proposed method in simulation and experimentally, where it achieves micron-scale depth precision. We demonstrate precise depth sensing independently of surface texture and ambient light and compare against existing analog demodulation methods, which we outperform across all tested scenarios.
• Abstract（参考訳）: 深度カメラは、パーソナルデバイス、ロボティクス、自動運転車など、測定された深度を直接的または間接的に頼りにするさまざまなアプリケーションで、基礎的なモダリティとして登場している。 飛行時間(ToF)法はこれらの応用に寄与しているが、ToF法の精度とロバスト性は光子の時間タグ付けや光変換後の変調によって制限される。 光学変調法は, 結合損失が大きい繊維結合変調やサブcm範囲の干渉変調に制限されており, 干渉計法とToF法との精度差は3桁以上である。 本研究では、このギャップを埋め、従来のシリコン強度センサによる表面反射率や周囲光への頑健さでミクロンスケールの深度分解が可能な光変換前の全光自由空間相関の計算画像化手法を提案する。 この目的のために、GHzレートの変調と計算フェーズの切り離しという2つの技術的課題を解決する。 共振偏光変調器を用いた撮像手法を提案し,10GHz以上の高変調コントラストを実現する光二重パス周波数共振器を提案する。 同時に、変調帯域幅の小さいセンチメートル波変調は、既存の位相アンラッピング法を非効率にする。 我々は、隣接するラップがしばしば高い相関関係にあることを悪用する神経相解離法でこの問題に取り組む。 提案手法をシミュレーションおよび実験で検証し,ミクロンスケールの深度精度を実現する。 表面のテクスチャや環境光とは無関係に精密な深度センシングを示し,既存のアナログ復調法と比較した。

関連論文リスト

• Super-resolution imaging based on active optical intensity interferometry [14.452089688779049]
  振幅(位相)干渉法とは対照的に、強度干渉法は光の量子的性質を利用して熱光の光子束効果を測定する。 屋外環境では、1つの望遠鏡の14倍の回折限界の解像度で1.36km以上の2次元ミリレベルのターゲットを撮像する。
  論文  参考訳（メタデータ） (2024-04-24T06:51:01Z)
• Optimal baseline exploitation in vertical dark-matter detectors based on atom interferometry [50.06952271801328]
  長基線原子干渉計に基づく重力波やダークマターの地上検出器は、現在、最終計画段階にあるか、既に建設中である。 マルチダイアモンド噴水グレーディメータを用いた共振モード検出器は,その高さが利用可能なベースラインの20%を占める場合,最適なショットノイズ制限を達成できることを示す。
  論文  参考訳（メタデータ） (2023-09-08T08:38:24Z)
• Detecting changes to sub-diffraction objects with quantum-optimal speed and accuracy [0.8409980020848168]
  サブディフレクション・インコヒーレント・イメージングにおいて、固定された誤報率に対して最良平均遅延を評価する。 我々は、入射光強度の直接焦点面検出が、準最適検出レイテンシを実現することを発見した。 我々は,モンテカルロシミュレーションを用いて,変化検出手法の検証を行い,従来の受信機と量子最適受信機とのギャップの増大を定量化する。
  論文  参考訳（メタデータ） (2023-08-14T16:48:18Z)
• Phase sensitivity of spatially broadband high-gain SU(1,1) interferometers [0.0]
  空間多重モードSU(1,1)干渉計の低パラメトリック利得と高パラメトリック利得に関する理論的記述を示す。 本手法は各非線形相互作用領域に対する積分微分方程式系のステップバイステップ解に基づいている。 平面波とガウス波の励起について検討し、任意のパラメトリックゲインに対して、位相感度が標準ショットノイズスケーリングを超える位相領域が存在することを示す。
  論文  参考訳（メタデータ） (2023-07-04T13:51:31Z)
• Swept-Angle Synthetic Wavelength Interferometry [22.706332189135242]
  フルフィールドミクロンスケール3Dセンシングのための新しいイメージング技術であるスワップアングル合成波長干渉法を提案する。 我々の技術は2つの狭帯域光波長からなる光を用いており、結果として1ピクセルあたりの干渉測定を行う。 実験的なプロトタイプを構築し、さまざまなオブジェクトをスキャンしてこれらの能力を実証するために使用します。
  論文  参考訳（メタデータ） (2022-05-21T18:38:05Z)
• Two-colour spectrally multimode integrated SU(1,1) interferometer [77.34726150561087]
  超感度モードで動作する統合マルチモード2色SU(1,1)干渉計を開発し,検討する。 統合プラットフォームの適切な設計を保証することにより、分散を抑制し、干渉パターンの可視性を著しく向上させる。 このような干渉計は、最大3*104$光子を生成する場合に、幅広いパラメトリックゲイン範囲の古典位相感度限界を克服することを示した。
  論文  参考訳（メタデータ） (2022-02-10T13:30:42Z)
• Passive Inter-Photon Imaging [18.739224941453983]
  デジタルカメラの画素は入射光エネルギーをアナログ電流に変換し、それを固定幅のバイナリ表現に変換することで画像強度を測定する。 この直接測定方法は、極端照明下でのダイナミックレンジの制限と性能の低下に苦しむ。 本稿では、連続光子検出の時間遅延として定義される光子間タイミングの測定に基づく新しい強度手がかりを提案する。
  論文  参考訳（メタデータ） (2021-03-31T18:44:52Z)
• Leveraging Spatial and Photometric Context for Calibrated Non-Lambertian Photometric Stereo [61.6260594326246]
  空間と測光の両方を同時に活用できる効率的な完全畳み込みアーキテクチャを提案する。 分離可能な4D畳み込みと2D熱マップを使うことで、サイズが小さくなり、効率が向上する。
  論文  参考訳（メタデータ） (2021-03-22T18:06:58Z)
• Spectrally multimode integrated SU(1,1) interferometer [50.591267188664666]
  提示された干渉計は、2つの光子源間の偏光変換器を含み、連続波(CW)ポンプを使用する。 この構成は、古典的限界以下の出力領域と超感度領域において、ほぼ完全な破壊的干渉をもたらすことを示す。
  論文  参考訳（メタデータ） (2020-12-07T14:42:54Z)
• Fast Generation and Detection of Spatial Modes of Light using an Acousto-Optic Modulator [62.997667081978825]
  光の空間モードは、古典的情報と量子的情報の両方を符号化するのに使用できる高次元空間を提供する。 これらのモードを動的に生成および測定するための現在のアプローチは、高解像度のフェーズマスクを再構成する必要があるため、遅い。 我々は、二重パスAOMを用いて、5つの軌道角運動量状態のうちの1つを生成することにより、このアプローチを実験的に実現した。 我々は、平均96.9%の忠実度で、任意の状態を1ミリ秒未満で再構築することができる。
  論文  参考訳（メタデータ） (2020-07-31T14:58:30Z)
• Correlation Plenoptic Imaging between Arbitrary Planes [52.77024349608834]
  提案プロトコルは,処理後の集中面の変更を可能にし,画像解像度と被写界深度を前例のない組み合わせで実現可能であることを示す。 その結果、カオス光に基づく相関レンズ画像装置のコンパクト化や、絡み合った光子照明に基づく高SNRレンズ画像装置の開発への道が開かれた。
  論文  参考訳（メタデータ） (2020-07-23T14:26:14Z)

関連論文リストは本サイト内にある論文のタイトル・アブストラクトから自動的に作成しています。

指定された論文の情報です。
本サイトの運営者は本サイト（すべての情報・翻訳含む）の品質を保証せず、本サイト（すべての情報・翻訳含む）を使用して発生したあらゆる結果について一切の責任を負いません。