論文の概要: Spatiotemporal Flux Probing for Single-Photon Videography
- arxiv url: http://arxiv.org/abs/2609.22479v1
- Date: Fri, 18 Sep 2026 18:42:48 GMT
- ステータス: 翻訳完了
- システム内更新日: 2026-09-22 20:29:00.40852
- Title: Spatiotemporal Flux Probing for Single-Photon Videography
- Title（参考訳）: 単光子撮影のための時空間フラックス探査
- Abstract要約: 極端光子間隔下で動的シーンから高速映像を復元する問題に対処する。
既存の手法では、信号対雑音比を改善するために、局所窓の光子検出に頼っている。
運動と照明の両方を復元するために必要な情報は、光子光子の全時空パターンと相関して符号化されていることを示す。
- 参考スコア（独自算出の注目度）: 7.989316208297357
- License: http://arxiv.org/licenses/nonexclusive-distrib/1.0/
- Abstract: We address the problem of recovering high-speed videos from dynamic scenes under extreme photon sparsity. Existing methods rely on aggregating photon detections in local spatiotemporal windows to improve signal-to-noise ratio; however, this local grouping discards global structure and fails in low-light regimes where photon detections are sparse in space and time. In this work, we show that the information needed to recover both motion and illumination is encoded in correlations over the full space-time pattern of photon arrivals. Building on this insight, we develop a spatiotemporal flux probing theory and an algorithm that estimates the Fourier coefficients of the underlying intensity directly from the photon stream. We demonstrate that our approach (1) recovers fast motion and temporal illumination dynamics with substantially fewer photons than prior methods, (2) enables velocity-selective videography that automatically refocuses video onto specific detected motions, and (3) generalizes across sensing modalities including single-photon, event, and spike cameras.
- Abstract（参考訳）: 極端光子間隔下で動的シーンから高速映像を復元する問題に対処する。
既存の手法では、局所時空間窓における光子検出の集約に頼って信号対雑音比を改善するが、この局所グルーピングはグローバルな構造を捨て、光子検出が空間と時間でスパースである低照度状態では失敗する。
本研究では,光子到着時の全時空間パターンに対して,動きと照明の両方を復元するために必要な情報が相関して符号化されていることを示す。
この知見に基づいて、光子流から直接下層の強度のフーリエ係数を推定する時空間流束探索理論とアルゴリズムを開発する。
提案手法は,(1)従来手法よりもはるかに少ない光子で高速な動きと時間的照明のダイナミクスを回復し,(2)特定の検出された動きに映像を自動的に再焦点付けする速度選択的ビデオ撮影を可能にし,(3)単一光子,イベント,スパイクカメラなどのセンシングモードをまたいだ一般化を可能にする。
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