論文の概要: PS$^2$F: Polarized Spiral Point Spread Function for Single-Shot 3D Sensing

• arxiv url: http://arxiv.org/abs/2207.00945v1
• Date: Sun, 3 Jul 2022 03:37:27 GMT
• ステータス: 処理完了
• システム内更新日: 2022-07-06 13:18:24.379132
• Title: PS$^2$F: Polarized Spiral Point Spread Function for Single-Shot 3D Sensing
• Title（参考訳）: PS$2$F:シングルショット3Dセンシングのための偏極スパイラル点拡散関数
• Authors: Bhargav Ghanekar, Vishwanath Saragadam, Dushyant Mehra, Anna-Karin Gustavsson, Aswin Sankaranarayanan, Ashok Veeraraghavan
• Abstract要約: 工学的点展開関数(PSF)に依存するコンパクトなスナップショット単眼深度推定手法を提案する。 シミュレーションと実験室の試作結果から,本手法は最先端設計と比較して50ドル以下で精度が低いことがわかった。
• 参考スコア（独自算出の注目度）: 19.300751531634884
• License: http://creativecommons.org/licenses/by/4.0/
• Abstract: We propose a compact snapshot monocular depth estimation technique that relies on an engineered point spread function (PSF). Traditional approaches used in microscopic super-resolution imaging, such as the Double-Helix PSF (DHPSF), are ill-suited for scenes that are more complex than a sparse set of point light sources. We show, using the Cram\'er-Rao lower bound (CRLB), that separating the two lobes of the DHPSF and thereby capturing two separate images leads to a dramatic increase in depth accuracy. A unique property of the phase mask used for generating the DHPSF is that a separation of the phase mask into two halves leads to a spatial separation of the two lobes. We leverage this property to build a compact polarization-based optical setup, where we place two orthogonal linear polarizers on each half of the DHPSF phase mask and then capture the resulting image with a polarization sensitive camera. Results from simulations and a lab prototype demonstrate that our technique achieves up to $50\%$ lower depth error compared to state-of-the-art designs including the DHPSF, and the Tetrapod PSF, with little to no loss in spatial resolution.
• Abstract（参考訳）: 本稿では,工学的点展開関数 (PSF) に依存するコンパクトなスナップショット単眼深度推定手法を提案する。 ダブルヘリックスPSF(英語版) (DHPSF) のような顕微鏡超解像イメージングで使用される従来のアプローチは、点光源のスパースセットよりも複雑なシーンに適している。 また,CRLBを用いてDHPSFの2つの領域を分離し,分離した2つの画像を取得することにより,深度精度が劇的に向上することを示した。 DHPSFの生成に使用される相マスクの特徴は、相マスクを2つの半身に分離することで、2つの葉の空間的分離につながることである。 この特性を利用して、コンパクトな偏光ベースの光学セットアップを構築し、dhpsf位相マスクの半数に2つの直交線形偏光子を配置し、偏光感度カメラで撮像する。 DHPSFやテトラポッドPSFなどの最先端設計と比較して, 空間分解能を損なうことなく, 最大50 % の精度で誤差を低減できることが, シミュレーションと実験室の試作で実証された。

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