論文の概要: Compound eye inspired flat lensless imaging with spatially-coded Voronoi-Fresnel phase

• arxiv url: http://arxiv.org/abs/2109.13703v1
• Date: Tue, 28 Sep 2021 13:13:58 GMT
• ステータス: 処理完了
• システム内更新日: 2021-09-29 14:38:18.836007
• Title: Compound eye inspired flat lensless imaging with spatially-coded Voronoi-Fresnel phase
• Title（参考訳）: 空間符号化ボロノイフレネル位相を用いた複眼インスパイアフラットレンズレスイメージング
• Authors: Qiang Fu, Dong-Ming Yan, and Wolfgang Heidrich
• Abstract要約: 空間符号化されたVoronoi-Fresnel相を有するレンズレスカメラを,生体共役複合眼に触発されて,優れた画質を実現するために報告する。 1.6メガピクセル画像センサの試作型Voronoi-Fresnelレンズレスカメラを用いて,様々な照明条件下での撮像性能を実証および検証した。
• 参考スコア（独自算出の注目度）: 32.914536774672925
• License: http://arxiv.org/licenses/nonexclusive-distrib/1.0/
• Abstract: Lensless cameras are a class of imaging devices that shrink the physical dimensions to the very close vicinity of the image sensor by integrating flat optics and computational algorithms. Here we report a flat lensless camera with spatially-coded Voronoi-Fresnel phase, partly inspired by biological apposition compound eye, to achieve superior image quality. We propose a design principle of maximizing the information in optics to facilitate the computational reconstruction. By introducing a Fourier domain metric, Modulation Transfer Function volume (MTFv), we devise an optimization framework to guide the optimal design of the optical element. The resulting Voronoi-Fresnel phase features an irregular array of quasi-Centroidal Voronoi cells containing a base first-order Fresnel phase function. We demonstrate and verify the imaging performance with a prototype Voronoi-Fresnel lensless camera on a 1.6-megapixel image sensor in various illumination conditions. The proposed design could benefit the development of compact imaging systems working in extreme physical conditions.
• Abstract（参考訳）: レンズレスカメラ(英: lensless camera)は、平面光学と計算アルゴリズムを統合することで、物理的寸法を画像センサの非常に近くまで縮小する撮像装置の一種である。 本稿では,空間符号化されたVoronoi-Fresnel相を有する平面レンズレスカメラについて報告する。 計算再構成を容易にするために,光学系における情報を最大化する設計原理を提案する。 フーリエ領域の計量である変調伝達関数体積(MTFv)を導入することにより、光学素子の最適設計を導くための最適化フレームワークを考案する。 結果として生じるボロノイフレネル相は、基底1次フレネル相関数を含む不規則な配列の準中心ボロノイ細胞を含む。 様々な照明条件において1.6メガピクセルの画像センサ上にボロノイフレネルレンズレスカメラを試作し,画像性能の検証を行った。 提案された設計は、極端物理的条件下で動くコンパクトイメージングシステムの開発に役立てることができる。

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