論文の概要: Broadband Wide Field of View Imaging with Computational Mirrors

• arxiv url: http://arxiv.org/abs/2605.00029v1
• Date: Wed, 22 Apr 2026 19:04:18 GMT
• ステータス: 翻訳完了
• システム内更新日: 2026-05-11 06:56:26.41782
• Title: Broadband Wide Field of View Imaging with Computational Mirrors
• Title（参考訳）: 計算ミラーを用いた広帯域視野イメージング
• Authors: Vishwanath Saragadam, Niki Nezakati, Amit Roy-Chowdhury, Vivek Boominathan,
• Abstract要約: 本稿では,高分解能広視野イメージングを実現するフレームワークであるComputational Mirrorsを紹介する。 最小限の焦点スタック(2-4画像)をキャプチャすることで、計算バックエンドを用いて、シャープでオールインフォーカスの画像を復元する。 VIS-SWIRセンサを搭載した50mmF/1光システムを用いて,本手法の有効性を実証した。
• 参考スコア（独自算出の注目度）: 12.437317201334581
• License: http://creativecommons.org/licenses/by/4.0/
• Abstract: Traditional glass-based optics are typically optimized for narrow spectral bands, such as the visible (400-700nm) or shortwave infrared (1000-1800nm). While the emergence of VIS-SWIR sensors (400-1700nm) offers transformative potential, refractive optics struggle to focus this entire range simultaneously. Mirrors represent a promising achromatic alternative; however, they are often sidelined by field curvature, and off-axis aberrations. This paper introduces Computational Mirrors, a framework that enables high-resolution, wide-field-of-view imaging across the complete VIS-SWIR spectrum using a single sensor. Our method is built on the observation that distinct regions of the field of view reach focus at varying distances from the mirror. By capturing a minimal focal stack (2-4 images), we utilize a computational backend to recover a sharp, all-in-focus image. A key contribution of this work is SeidelConv, a novel, physics-inspired, spatially-varying point spread function (PSF) model designed to accurately characterize and correct the off-axis aberrations inherent in simple concave mirrors. We demonstrate the efficacy of our approach using a first-of-its-kind 50mm F/1 optical system equipped with a VIS-SWIR sensor. Our system produces sharp images across RGB, NIR, and SWIR wavelengths without requiring refocusing, revealing material details invisible within individual spectral bands. We further validate the scalability of our approach with a 100mm F/2 system optimized for long-range imaging.
• Abstract（参考訳）: 従来のガラスベースの光学は、可視光(400-700nm)や短波赤外(1000-1800nm)のような狭いスペクトル帯に最適化されている。 VIS-SWIRセンサー(400-1700nm)の出現は、変換ポテンシャルをもたらすが、屈折光学は、この全範囲を同時に焦点を合わせるのに苦労する。 鏡は有望な無彩色の代替品であるが、しばしば場の曲率や軸外収差によって横に並べられる。 本稿では,単一のセンサを用いて完全なVIS-SWIRスペクトルを超高分解能・広視野撮像が可能な計算ミラーを提案する。 本手法は、視野の異なる領域が鏡から様々な距離に焦点を合わせているという観察に基づいて構築されている。 最小限の焦点スタック(2-4画像)をキャプチャすることで、計算バックエンドを用いて、シャープでオールインフォーカスの画像を復元する。 この研究の重要な貢献は、単純な凹面ミラーに固有のオフ軸収差を正確にキャラクタリゼーションし、補正するために設計された、物理学に着想を得た、空間的に変化する点展開関数(PSF)モデルであるセイデルコンブである。 VIS-SWIRセンサを搭載した50mmF/1光システムを用いて,本手法の有効性を実証した。 本システムでは,RGB,NIR,SWIRの波長で鮮明な画像を生成する。 長距離撮像に最適化された100mm F/2システムを用いて,提案手法のスケーラビリティをさらに検証する。

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