Ezinezkoa zirudiena errealitate bihurtzen ari da. Duela gutxi iPhoto Channel-en artikulu bat argitaratu dugu metalenses proiektuari buruz, kameraren lenteak ken ditzakeen teknologia iraultzaile bati buruz. Hala ere, aztertzen eta garatzen ari diren kontzeptu bat besterik ez zen. Baina orain, Tokyo Tech-eko ikertzaile talde batek lenterik gabeko kamera berria sortu du, ikaskuntza automatikoa erabiltzen duena eta argazki zorrotzak azkar eta zehaztasunez atera ditzakeena.

“Lentearen mugarik gabe, lenterik gabekoa. kamera ultraminiaturazkoa izan liteke, eta horrek gure irudimenetik haratago dauden aplikazio berriak ahalbidetu ditzake", esan du Tokyo Institute of Technology-ko Masahiro Yamaguchi irakasleak, ikerketa proiektuaren egileak.

Tokyo Tech-eko ikertzaileek sortutako lenterik gabeko kameraren prototipoa

Lenterik gabeko kamera baten ideia ez da berria. 2013tik saiakera batzuk egin dira jada. Baina ordura arte, proiektuek irudien zorroztasun faltarekin eta argazkiak prozesatzeko atzerapenarekin topo egin zuten. Hori da lenterik gabeko kamera batek eszenak kodetzen eta matematikoki berreraikitzen dituen irudi sentsore baten aurrean maskara mehe bat besterik ez duelako.

Aurreko lenterik gabeko kamerek irudi-sentsoreari eragiten zion argia kontrolatzeko metodoak erabiltzen zituzten eta argiak maskara fisikoarekin eta maskara fisikoarekin nola elkarreragiten duen neurketa sofistikatuak egiteko.irudi-sentsorea gero irudi bat berreraikitzeko. Argia bideratzeko modurik gabe, lenterik gabeko kamera batek irudi lauso bat hartzen du, eta algoritmo bat erabiliz irudi zorrotzago batean berreraiki behar da. Ikus ezazu hau praktikan beheko ilustrazioaren bidez:

Bere izenak dioen bezala, lenterik gabeko kamera batek ez du ohiko lente optikorik erabiltzen. Horren ordez, sentsore bat eta maskara bat baino ez ditu sartzen. Ez dago kamerak argia irudi-sentsorera bideratzeko modurik, beraz, irudi zehatza berreraiki behar da kodetutako eredu bat erabiliz eta argiak maskara eta irudi-sentsorearekin nola elkarreragiten duen informazioa erabiliz. Kreditua:Xiuxi Pan / Tokioko Teknologia Institutua

Argiak irudi sentsorearen aurrean dagoen maskara mehe batekin nola elkarreragiten duen ulertuz, algoritmo batek argiaren informazioa deskodetu dezake eta fokatutako eszena bat berreraiki dezake. Hala ere, deskodetze-prozesua oso zaila da eta baliabide asko ditu. Denbora hartzeaz gain, irudiaren kalitate ona sortzeko eredu fisiko perfektua behar da. Algoritmo bat argiak maskara eta sentsorearekin nola elkarreragiten duen hurbilketa oker batean oinarritzen bada, kamera-sistemak huts egingo du.

Ereduetan oinarritutako deskodetze ikuspegia erabili beharrean, Tokyo Tech-eko taldeak berreraikitze metodo bat garatu du. ikaskuntza automatikoa erabiltzen duen algoritmo berri batekin. Ikusmena izeneko teknikan oinarritzen daTransformer (ViT) eta arrazonamendu global hobetua agintzen du.

Ikusi ere: Nolakoa izan da argazkilaritza asmatzeko prozesua?Hemen kamera berria lenterik gabe ikus dezakegu. Irudi sentsore bat eta sentsoretik 2,5 mm-ra dagoen maskara bat ditu. Maskara silizezko plaka sintetiko batean kromoa xaflatuz eraikitzen da. 40×40 μm-ko irekiera-tamaina du. Kreditua: Xiuxi Pan / Tokioko Teknologia Institutua

Metodo berriak, neurona-sareak eta konektatutako transformadore bat erabiliz, emaitza hobeak agintzen ditu. Era berean, berreraikuntza-erroreak murrizten dira eta konputazio-denborak laburragoak dira. Taldeak uste du metodoa kalitate handiko irudiak denbora errealean harrapatzeko erabil daitekeela, aurreko lenterik gabeko kamerekin posible ez zen zerbait. Datozen urteetan benetan gehiago eboluzionatzen badu, argazkigintzaren historian irudiak hartzeko prozesuan izan den iraultzarik handienetako baten aurrean egongo gara. Lenterik gabeko kameren albisteak jarraitu eta beti ekarriko dizkizugu.

Irakurri behean Xuixi Pan, Xiao Chen, Saori Takeyama eta Masahiro Yamaguchi ikerketaren egileek argitaratutako ikerketaren laburpena:

Maskaretan oinarritutako lenterik gabeko kamera batek optikoki kodetzen du eszena maskara mehe batekin eta irudia berreraikitzen du ondoren. Irudien berreraikuntza hobetzea lenterik gabeko irudien gai garrantzitsuenetako bat da. Ereduetan oinarritutako berreraikuntza-ikuspegi konbentzionalak, aprobetxatzen dutenaksistema fisikoaren ezagutza, sistemaren modelizazio inperfektua jasan dezakete.

Datuetan oinarritutako sare neuronal sakon (DNN) hutsarekin berreraikitzeak muga hori saihesten du, eta, beraz, berreraikuntza-kalitate hobea izateko aukera du. Hala ere, lehendik dauden DNN berreraikitze hutseko planteamenduek lenterik gabeko irudietarako ez dute emaitza hoberik ematen ereduetan oinarritutako planteamenduek baino.

Agerian dugu lenterik gabeko optikaren multiplexatze-propietateak ezaugarri globalak funtsezko egiten dituela optikoki kodetutako eredua ulertzeko. Gainera, lehendik dauden DNN berreraikitze-planteamendu guztiek ezaugarri globalak arrazoitzeko eraginkorrak ez diren sare konboluzionalak (FCN) aplikatzen dituzte.

Analisi honekin, dakigunez, lehenengo aldiz, guztiz konektatutako sare neuronal bat proposatzen da, irudiak berreraikitzeko transformadore batekin. Proposatutako arkitektura baliabide globalak arrazoitzeko hobea da eta, beraz, berreraikitzea hobetzen du. Proposatutako arkitekturaren nagusitasuna ereduetan oinarritutako eta FCNn oinarritutako planteamenduekin alderatuz egiaztatzen da esperimentu optiko batean. eta, beraz, berreraikuntza hobetzen du.

Proposatutako arkitekturaren nagusitasuna esperimentu optiko batean ereduetan oinarritutako eta FCNn oinarritutako ikuspegiak alderatuz egiaztatzen da. Da,horregatik, berreraikuntza hobetzen du. Proposatutako arkitekturaren nagusitasuna ereduetan oinarritutako eta FCNn oinarritutako planteamenduekin alderatuz egiaztatzen da esperimentu optiko batean.

Ikusi ere: Testurik gabeko 34 film kartel ospetsu