用于单帧多通道成像的端到端超表面逆向设计
光学
2022-08-10 v1 最优化与控制
应用物理
摘要
我们提出用于多通道成像的端到端超光学逆向设计：从单帧单色图像重建深度、光谱与偏振通道。所提技术将单层超表面前端与高效的 Tikhonov 重建后端集成，除灰度传感器外无需任何额外光学元件。我们的方法通过自发解复用实现多通道成像：超光学前端将不同通道分离到不同的空间域，这些域在传感器上的位置由逆向设计算法最优地发现。我们给出了兼容标准光刻的大面积超表面设计，用于多光谱成像、深度-光谱成像以及具有鲁棒重建性能（在 1% 探测器噪声下误差 ）的“一体化”光谱-偏振-深度成像。与神经网络不同，我们的框架具有物理可解释性且不需要大型训练集。它可用于重建具有全多波长光谱与偏振纹理的任意三维场景。
关键词
引用
@article{arxiv.2111.01071,
title = {End-to-end metasurface inverse design for single-shot multi-channel imaging},
author = {Zin Lin and Raphaël Pestourie and Charles Roques-Carmes and Zhaoyi Li and Federico Capasso and Marin Soljačić and Steven G. Johnson},
journal= {arXiv preprint arXiv:2111.01071},
year = {2022}
}