Anu sigana mustahil janten kanyataan. Kami nembe ngeposkeun tulisan di dieu dina Saluran iPhoto ngeunaan proyék metallenses, téknologi revolusioner anu tiasa ngaleungitkeun lénsa kaméra. Nanging, éta ngan ukur konsép anu ditaliti sareng dikembangkeun. Tapi ayeuna, sakelompok panalungtik di Tokyo Tech geus nyieun kaméra tanpa lénsa anyar anu ngagunakeun pembelajaran mesin sarta bisa motret poto nu seukeut gancang jeung akurat.

Tempo_ogé: 12 dokumenter pangsaéna ngeunaan fotografi

“Tanpa watesan lensa, Kaméra tanpa lensa tiasa janten ultra-miniatur, anu tiasa ngaktifkeun aplikasi anyar anu saluareun imajinasi urang, ”saur Profesor Masahiro Yamaguchi ti Tokyo Institute of Technology, panulis ko-panulis proyék panalungtikan.

Prototipe kaméra tanpa lensa anu diciptakeun ku peneliti Tokyo Tech

Gagasan kaméra tanpa lensa sanés énggal. Sababaraha usaha parantos dilakukeun ti saprak 2013. Tapi dugi ka harita, proyék-proyék naék kana kurangna seukeutna gambar sareng reureuh ngolah poto. Éta alatan kaméra tanpa lénsa ngan boga topeng ipis di hareup sensor gambar nu encodes tur matematis reconstructs pamandangan.

Kaméra tanpa lénsa saacanna ngagunakeun métode pikeun ngadalikeun cahaya nu neunggeul sénsor gambar jeung ngalakukeun pangukuran canggih kumaha interaksi cahaya jeung topéng fisik jeungsensor gambar pikeun lajeng ngarekonstruksikeun hiji gambar. Tanpa cara pikeun museurkeun cahaya, kaméra tanpa lénsa ngarebut gambar buram, anu kedah direkonstruksi janten gambar anu langkung seukeut nganggo algoritma. Tempo ieu dina prakna ngaliwatan ilustrasi di handap:

Sakumaha ngaranna nunjukkeun, kaméra lénsa henteu ngagunakeun lénsa optik tradisional. Sabalikna, éta ngan ukur kalebet sénsor sareng masker. Teu aya cara pikeun kaméra museurkeun cahaya kana sénsor gambar, janten gambar anu lengkep kedah direkonstruksi nganggo pola anu disandikeun sareng inpormasi ngeunaan kumaha interaksi cahaya sareng topéng sareng sénsor gambar. Kiridit:Xiuxi Pan / Tokyo Institute of Technology

Ku ngartos kumaha interaksi cahaya sareng topéng ipis di payuneun sénsor gambar, hiji algoritma tiasa nga-decode inpormasi cahaya sareng ngarekonstruksikeun adegan anu fokus. Sanajan kitu, prosés decoding pisan nangtang jeung sumberdaya intensif. Salian nyokot waktos, ngahasilkeun kualitas gambar alus merlukeun model fisik sampurna. Upami algoritma dumasar kana perkiraan anu teu akurat ngeunaan kumaha interaksi cahaya sareng topéng sareng sénsor, sistem kaméra bakal gagal.

Tinimbang ngagunakeun pendekatan decoding dumasar modél, tim di Tokyo Tech ngembangkeun metode rekonstruksi. kalawan algoritma anyar nu ngagunakeun learning mesin. Éta dumasar kana téknik anu disebut VisiTransformer (ViT) sareng janji ningkat penalaran global.

Di dieu urang tiasa ningali kaméra anyar tanpa lensa. Éta kalebet sénsor gambar sareng masker 2,5 mm tina sénsor. Topeng ieu diwangun ku plating kromium onto piring silika sintétik. Ukuran aperture 40 × 40 μm. Kiridit: Xiuxi Pan / Tokyo Institute of Technology

Metoda anyar, ngagunakeun jaringan saraf sareng trafo anu nyambung, ngajanjikeun hasil anu langkung saé. Ogé, kasalahan rekonstruksi dikirangan sareng waktos komputasi langkung pondok. Tim éta percaya yén métode éta tiasa dianggo pikeun newak gambar-gambar kualitas luhur sacara real-time, hal anu teu mungkin ku kaméra lensless saméméhna. Upami ieu leres-leres mekar deui dina taun-taun anu bakal datang, urang bakal nyanghareupan salah sahiji révolusi anu paling hébat dina prosés néwak gambar dina sajarah fotografi. Kami bakal nuturkeun sareng salawasna masihan anjeun warta ngeunaan kaméra tanpa lénsa.

Baca di handap ieu ringkesan ulikan anu diterbitkeun ku panulis panalungtikan Xuixi Pan, Xiao Chen, Saori Takeyama sareng Masahiro Yamaguchi:

Kaméra tanpa lénsa berbasis topéng sacara optik ngodekeun adegan ku topéng ipis sareng ngawangun deui gambar saatosna. Ningkatkeun rekonstruksi gambar mangrupikeun salah sahiji masalah anu paling penting dina pencitraan tanpa lensa. pendekatan rekonstruksi basis modél konvensional, nu ngungkit nupangaweruh sistem fisik, anu rentan ka modeling teu sampurna sistem.

Tempo_ogé: Google Seni & amp; Budaya: Aplikasi Google mendakan karakter dina karya seni anu siga anjeun

Rekonstruksi sareng jaringan neural jero (DNN) anu didorong ku data murni ngahindarkeun watesan ieu, sahingga gaduh poténsi pikeun nyayogikeun kualitas rekonstruksi anu langkung saé. Tapi, pendekatan rekonstruksi DNN murni anu aya pikeun gambar tanpa lensa henteu masihan hasil anu langkung saé tibatan pendekatan dumasar modél.

Kami ngungkabkeun yén sipat multiplexing dina optik tanpa lensa ngajadikeun fitur global penting dina ngarti pola nu disandikeun sacara optik. Salaku tambahan, sadaya pendekatan rekonstruksi DNN anu aya nerapkeun jaringan konvolusional lengkep (FCNs) anu henteu éfisién dina nalar fitur global.

Kalayan analisa ieu, pikeun kahiji kalina sajauh anu urang terang, jaringan saraf anu disambungkeun pinuh ku trafo pikeun rekonstruksi gambar diusulkeun. Arsitéktur anu diusulkeun langkung saé pikeun nalar sumber daya global sahingga ningkatkeun ngawangun deui. Kaunggulan arsitéktur anu diusulkeun diverifikasi ku ngabandingkeunana sareng pendekatan basis modél sareng basis FCN dina ékspérimén optik. sahingga ngaronjatkeun rekonstruksi.

Kaunggulan arsitéktur anu diusulkeun diverifikasi ku ngabandingkeun pendekatan basis modél sareng basis FCN dina ékspérimén optik. Ieu,kituna, éta ngaronjatkeun rekonstruksi. Kaunggulan arsitéktur anu diusulkeun diverifikasi ku ngabandingkeunana sareng pendekatan berbasis modél sareng basis FCN dina ékspérimén optik.