論文の概要: Compact Snapshot Spectral Imaging with Calibration-Free Aperture Diffraction

• arxiv url: http://arxiv.org/abs/2608.29230v1
• Date: Sat, 29 Aug 2026 12:35:23 GMT
• ステータス: 翻訳完了
• システム内更新日: 2026-09-01 18:31:30.882558
• Title: Compact Snapshot Spectral Imaging with Calibration-Free Aperture Diffraction
• Title（参考訳）: Calibration-free Aperture Diffraction を用いた小型スナップショット分光画像
• Abstract要約: Snapshot Spectral Imaging (SSI)は、内在的な物理的特徴を明らかにするために、高次元時空間分光観察を提供する。 本稿では,2次マスクとベイアフィルタセンサを備えた回折レンズのみからなる,コンパクトで費用対効果の高いキャリブレーションフリーなSSI法を提案する。 ADISは波長を分散し多重化し、エネルギーを異なるセンサー位置へマッピングし、スーパーピクセルレベルのエンコーディングから完全な回復を可能にする。
• 参考スコア（独自算出の注目度）: 21.37093304601417
• License: http://arxiv.org/licenses/nonexclusive-distrib/1.0/
• Abstract: Snapshot Spectral Imaging (SSI) provides high-dimensional temporal-spatial-spectral observation to uncover intrinsic physical characteristics. However, its complex system and repetitive calibration requirements hinder edge applications. Here, we propose a compact, cost-effective, calibration-free SSI method, Aperture Diffraction Imaging Spectrometer (ADIS), which consists only of a diffractive lens with a binary mask and a Bayer-filtered sensor, requiring no additional physical footprint compared to standard RGB cameras. ADIS disperses and multiplexes wavelengths, mapping energy to distinct sensor locations, enabling full-resolution recovery from superpixel-level encodings. ADIS directly leverages theoretically computed PSFs to enable calibration-free spectral reconstruction, while tolerating lens-dependent variations across different optical configurations and bridging the gap between simulation and reality. To achieve SSI by solving a sparsely-constrained inverse problem, we introduce the Orthogonal Diffraction-Aware Unfolding Framework (ODAUF) with Voxel Shift Transformer (VST) for improved orthogonal diffraction perception. Integrating VST into ODAUF forms the efficient Orthogonal Diffraction-Aware Unfolding Voxel Shift Transformer (ODAUVST), delivering excellent recovery and reduced parameters. By elaborating on theory, systematic and comprehensive comparing, and demonstrating real SSI results, we validate the superiority of ADIS, achieving calibration-free full-resolution SSI within a commercial camera footprint.
• Abstract（参考訳）: Snapshot Spectral Imaging (SSI)は、内在的な物理的特徴を明らかにするために、高次元時空間分光観察を提供する。 しかし、複雑なシステムと繰り返しキャリブレーションの要求は、エッジ応用を妨げる。 本稿では,2次元マスクとバイエルフィルタセンサを備えた回折レンズのみからなる,コンパクトで費用対効果の低いキャリブレーションフリーSSI法であるAperture Diffraction Imaging Spectrometer (ADIS)を提案する。 ADISは波長を分散し多重化し、エネルギーを異なるセンサー位置へマッピングし、スーパーピクセルレベルのエンコーディングから完全な回復を可能にする。 ADISは理論計算されたPSFを直接利用し、キャリブレーションのないスペクトル再構成を可能にし、光学構成の異なるレンズ依存の変動を許容し、シミュレーションと現実の間のギャップを埋める。 直交回折知覚を改善するために,Voxel Shift Transformer (VST) を用いた直交回折認識フレームワーク (ODAUF) を導入する。 VSTをODAUFに統合することは、効率的な直交回折を意識したVoxel Shift Transformer (ODAUVST) を形成する。 理論,系統的,包括的比較,実 SSI 結果の実証により,ADIS の優位性を検証し,商用カメラのフットプリント内で校正不要のフル解像度 SSI を実現する。

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