中文

基于离散-连续优化的复合透镜自动设计方法

图形学 2025-09-30 v1 计算机视觉与模式识别 应用物理

摘要

我们提出一种方法,自动且联合更新复合透镜设计的连续参数与离散参数,以提升其锐度、速度或两者兼顾的性能。先前方法使用梯度-based 优化更新给定透镜拓扑的连续参数(如各镜面的曲率),需大量专家干预才能实现拓扑变更。与此不同,我们的方法还能优化离散参数,如镜头单元的数量和类型(如单透镜或双透镜)。通过结合梯度优化与定制的马尔可夫链蒙特卡洞采样算法,利用跨维度变异和平面投影操作实现高效全局探索。我们在多种透镜设计任务上进行实验,表明该方法有效探索了复合透镜的扩充设计空间,生成的设计优于先前方法,推动了自动化透镜设计中速度-锐度权衡的边界。

关键词

引用

@article{arxiv.2509.23572,
  title  = {Automated design of compound lenses with discrete-continuous optimization},
  author = {Arjun Teh and Delio Vicini and Bernd Bickel and Ioannis Gkioulekas and Matthew O'Toole},
  journal= {arXiv preprint arXiv:2509.23572},
  year   = {2025}
}

备注

SIGGRAPH Asia 2025, project website: https://imaging.cs.cmu.edu/automated_lens_design/