多焦点相机阵列用于记录动态面部微表情
光学
2025-01-22 v1
摘要
我们提出了一种利用多摄像头阵列系统捕获人脸动态高分辨率视频的方法，与传统单摄像头配置相比在成像性能方面得到改进。采用由 54 个单个高分辨率摄像头组成的阵列，每个摄像头配备 13 百万像素传感器（总计 709 百万像素），我们独特地将每个摄像头聚焦于人脸曲面上不同的平面，以捕获动态面部表情。后处理方法随后将每个同步的 54 幅图像拼接成一个合成视频帧。我们的多焦点策略克服了捕获宏观曲面（如人脸）在分辨率和深度域 (DOF) 方面的限制，同时保持高的横向分辨率。具体而言，我们演示了该设置在合成 DOF 为约43mm、覆盖整张面部（85 cm² + 视野）范围内，实现了通常为 26.75 ± 8.8 微米的均匀横向分辨率。与单焦点配置相比，这几乎是有效 DOF 提升了约十倍。我们相信，新的多焦点相机阵列视频方法为在显微分辨率下捕获各种动态宏观曲面视频开辟了道路。
引用
@article{arxiv.2410.01973,
title = {Recording dynamic facial micro-expressions with a multi-focus camera array},
author = {Lucas Kreiss and Weiheng Tang and Ramana Balla and Xi Yang and Amey Chaware and Kanghyun Kim and Clare B. Cook and Aurelien Begue and Clay Dugo and Mark Harfouche and Kevin C. Zhou and Roarke Horstmeyer},
journal= {arXiv preprint arXiv:2410.01973},
year = {2025}
}