論文の概要: Polarization Multi-Image Synthesis with Birefringent Metasurfaces
- arxiv url: http://arxiv.org/abs/2307.08106v2
- Date: Wed, 9 Aug 2023 20:53:14 GMT
- ステータス: 処理完了
- システム内更新日: 2023-08-11 15:27:36.739582
- Title: Polarization Multi-Image Synthesis with Birefringent Metasurfaces
- Title（参考訳）: 複屈折準曲面を用いた偏光多重画像合成
- Authors: Dean Hazineh, Soon Wei Daniel Lim, Qi Guo, Federico Capasso, Todd
Zickler
- Abstract要約: 偏光性モザイク光センサを用いた複屈折型準曲面を用いた4つの光符号化計測を単一露光で取得するシステムを提案する。
本稿では,デジタル空間フィルタリング操作をより単純なピクセル単位の和に置き換える,非コヒーレントな光電子フィルタリングのタスクに適用する。
- 参考スコア（独自算出の注目度）: 3.2428991403246834
- License: http://arxiv.org/licenses/nonexclusive-distrib/1.0/
- Abstract: Optical metasurfaces composed of precisely engineered nanostructures have
gained significant attention for their ability to manipulate light and
implement distinct functionalities based on the properties of the incident
field. Computational imaging systems have started harnessing this capability to
produce sets of coded measurements that benefit certain tasks when paired with
digital post-processing. Inspired by these works, we introduce a new system
that uses a birefringent metasurface with a polarizer-mosaicked photosensor to
capture four optically-coded measurements in a single exposure. We apply this
system to the task of incoherent opto-electronic filtering, where digital
spatial-filtering operations are replaced by simpler, per-pixel sums across the
four polarization channels, independent of the spatial filter size. In contrast
to previous work on incoherent opto-electronic filtering that can realize only
one spatial filter, our approach can realize a continuous family of filters
from a single capture, with filters being selected from the family by adjusting
the post-capture digital summation weights. To find a metasurface that can
realize a set of user-specified spatial filters, we introduce a form of
gradient descent with a novel regularizer that encourages light efficiency and
a high signal-to-noise ratio. We demonstrate several examples in simulation and
with fabricated prototypes, including some with spatial filters that have
prescribed variations with respect to depth and wavelength.
Visit the Project Page at
https://deanhazineh.github.io/publications/Multi_Image_Synthesis/MIS_Home.html
- Abstract（参考訳）: 精密に設計されたナノ構造からなる光学メタ曲面は、光を操り、入射場の性質に基づいて異なる機能を実装する能力において大きな注目を集めている。
計算画像処理システムは、デジタルポストプロセッシングと組み合わせることで、特定のタスクに役立つ一連のコード化された測定値を生成するためにこの能力を利用し始めた。
これらの研究に触発されて、偏光子モザイク光センサを備えた複屈折型準曲面を用いて、光学的に符号化された4つの計測結果を単一の露光で捉える新しいシステムを導入する。
本研究では,デジタル空間フィルタリング操作を,空間フィルタサイズに依存しない4つの偏光チャネルにまたがるより単純な画素単位の和に置き換える,非コヒーレントな光電子フィルタリングのタスクに適用する。
空間フィルタを1つしか実現できない非一貫性光電子フィルタに関するこれまでの研究とは対照的に,単一キャプチャから連続的なフィルタファミリを実現し,ポストキャプチャ後のディジタル和重みを調整することで,家族からフィルタを選択できる。
ユーザが特定した空間フィルタのセットを実現するメタサーフェスを見つけるために,光効率と信号対雑音比の高い新しい正則化器を用いた勾配降下方式を導入する。
シミュレーションや試作プロトタイプの例をいくつか紹介する。その中には、深度や波長に一定の変動がある空間フィルターもある。
プロジェクトページはhttps://deanhazineh.github.io/publications/multi_image_ synthesis/mis_home.htmlを参照。
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