基于混合编码孔径的千万像素快照压缩成像
图像与视频处理
2021-08-23 v2 计算机视觉与模式识别
光学
摘要
高分辨率图像在我们的日常生活中被广泛使用，而由于相机在高分辨率模式下帧率较低，高速视频捕获具有挑战性。进一步分析，主要瓶颈在于现有成像系统的吞吐量低。为此，快照压缩成像（SCI）被提出作为一种有前景的方案，通过压缩采样和计算重建来提高成像系统的吞吐量。在采集过程中，多帧高速图像被编码并压缩为单次测量。此后，采用算法从编码快照中恢复视频帧。最近发展的即插即用（Plug-and-Play, PnP）算法使得大规模 SCI 重建成为可能。然而，缺乏高分辨率编码系统仍阻碍了 SCI 的广泛应用。在本文中，我们构建了一种新型混合编码孔径快照压缩成像（HCA-SCI）系统，结合了硅基液晶动态调制器和高分辨率光刻掩模。我们进一步实现了一种带有级联去噪器的 PnP 重建算法以进行高质量重建。基于所提出的 HCA-SCI 系统和算法，我们实现了千万像素的 SCI 系统来捕获高速场景，达到了每秒 4.6G voxels 的高吞吐量。仿真和真实数据实验均验证了我们所提 HCA-SCI 方案的可行性与性能。
引用
@article{arxiv.2106.15765,
title = {10-mega pixel snapshot compressive imaging with a hybrid coded aperture},
author = {Zhihong Zhang and Chao Deng and Yang Liu and Xin Yuan and Jinli Suo and Qionghai Dai},
journal= {arXiv preprint arXiv:2106.15765},
year = {2021}
}
备注
11 pages, 8 figures, accepted by Photonics Research