Fugu-MT 論文翻訳(概要): Single-Photon 3D Imaging with Equi-Depth Photon Histograms

論文の概要: Single-Photon 3D Imaging with Equi-Depth Photon Histograms

arxiv url: http://arxiv.org/abs/2408.16150v1
Date: Wed, 28 Aug 2024 22:02:38 GMT
ステータス: 処理完了
システム内更新日: 2024-08-30 15:34:56.839802
Title: Single-Photon 3D Imaging with Equi-Depth Photon Histograms
Title（参考訳）: Equi-Depth Photon Histogram を用いた1光子3次元イメージング
Authors: Kaustubh Sadekar, David Maier, Atul Ingle,
Abstract要約: 単一光子3Dカメラは、検出された光子タイムスタンプの等幅(EW)ヒストグラムを形成することにより、レーザーパルスのラウンドトリップ時間を推定する。 EWヒストグラムは高い帯域幅と画素内メモリを必要とするため、SPCはリソース制限された設定では魅力的ではない。等深度(ED)ヒストグラムに基づく3次元センシング手法を提案する。
参考スコア（独自算出の注目度）: 4.432168053497992
License: http://arxiv.org/licenses/nonexclusive-distrib/1.0/
Abstract: Single-photon cameras present a promising avenue for high-resolution 3D imaging. They have ultra-high sensitivity -- down to individual photons -- and can record photon arrival times with extremely high (sub-nanosecond) resolution. Single-photon 3D cameras estimate the round-trip time of a laser pulse by forming equi-width (EW) histograms of detected photon timestamps. Acquiring and transferring such EW histograms requires high bandwidth and in-pixel memory, making SPCs less attractive in resource-constrained settings such as mobile devices and AR/VR headsets. In this work we propose a 3D sensing technique based on equi-depth (ED) histograms. ED histograms compress timestamp data more efficiently than EW histograms, reducing the bandwidth requirement. Moreover, to reduce the in-pixel memory requirement, we propose a lightweight algorithm to estimate ED histograms in an online fashion without explicitly storing the photon timestamps. This algorithm is amenable to future in-pixel implementations. We propose algorithms that process ED histograms to perform 3D computer-vision tasks of estimating scene distance maps and performing visual odometry under challenging conditions such as high ambient light. Our work paves the way towards lower bandwidth and reduced in-pixel memory requirements for SPCs, making them attractive for resource-constrained 3D vision applications. Project page: $\href{https://www.computational.camera/pedh}{https://www.computational.camera/pedh}$
Abstract（参考訳）: 単光子カメラは高解像度の3Dイメージングに有望な道を示す。個々の光子まで超高感度で、超高解像度(ナノ秒以下)で光子到着時間を記録できる。単一光子3Dカメラは、検出された光子タイムスタンプの等幅(EW)ヒストグラムを形成することにより、レーザーパルスのラウンドトリップ時間を推定する。このようなEWヒストグラムの取得と転送は、高帯域幅と画素内メモリを必要とするため、モバイルデバイスやAR/VRヘッドセットのようなリソース制約のある設定では、SPCの魅力が低下する。本研究では, 等深度(ED)ヒストグラムに基づく3次元センシング手法を提案する。 EDヒストグラムはEWヒストグラムよりも効率的にタイムスタンプデータを圧縮し、帯域幅の要求を低減した。さらに,画素内メモリの必要量を削減するために,光子タイムスタンプを明示的に保存することなく,EDヒストグラムをオンライン形式で推定する軽量アルゴリズムを提案する。このアルゴリズムは将来の画素内実装に有効である。我々は,EDヒストグラム処理アルゴリズムを提案し,シーン距離マップを推定し,高環境光などの難易度条件下で視覚計測を行う3次元コンピュータビジョンタスクを実行する。我々の研究は、SPCの低帯域化と画素内メモリ要件の削減を図り、リソース制約された3Dビジョンアプリケーションにとって魅力的なものとなった。プロジェクトページ: $\href{https://www.computational.camera/pedh}{https://www.computational.camera/pedh}$

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