基于解包模编码尖峰流的高速全色HDR成像
计算机视觉与模式识别
2026-04-17 v1
摘要
传统的基于RGB的高动态范围(HDR)成像面临着多曝光捕获中运动伪影与单拍技术中不可逆信息丢失之间的根本性权衡。模量传感器提供了一条有前景的替代方案，通过将理论上无限的动态范围编码到包裹测量中。然而，现有的模量解决方案仍受制于迭代解包开销以及硬件限制，限制其仅能进行低速、灰度捕获。本文提出了完整的基于模量的HDR成像系统，实现了高速全色HDR获取，通过同步推进感测公式和解包算法。我们方法的核心是一种面向时间交错的模量成像公式化表述，允许多个测量在时间上交错，保持干净、观测相关的测量模型。建立在此基础上的，我们引入了一个无需迭代的解包算法，将基于扩散的生成先验与模量图像的物理最小绝对余数属性相结合，支持高效、物理一致的HDR重建。最后，为验证该系统的实际可行性，我们演示了一个基于模量编码尖峰流的示意硬件实现。该 setup 保留了尖峰相机的原生高时间分辨率，实现了1000 FPS全色成像，同时将输出数据带宽从约20 Gbps降低到6 Gbps。广泛的评估表明，我们的协同方法成功地克服了关键系统性瓶颈，证明了在动态场景中部署模量成像的可行性。
引用
@article{arxiv.2604.14632,
title = {High-Speed Full-Color HDR Imaging via Unwrapping Modulo-Encoded Spike Streams},
author = {Chu Zhou and Siqi Yang and Kailong Zhang and Heng Guo and Zhaofei Yu and Boxin Shi and Imari Sato},
journal= {arXiv preprint arXiv:2604.14632},
year = {2026}
}
备注
TPAMI under review