Kilichoonekana kuwa hakiwezekani ni kugeuka kuwa ukweli. Hivi majuzi tulichapisha nakala hapa kwenye Idhaa ya iPhoto kuhusu mradi wa metallenses, teknolojia ya mapinduzi ambayo inaweza kuondoa lensi za kamera. Walakini, ilikuwa dhana tu chini ya masomo na maendeleo. Lakini sasa, kundi la watafiti katika Tokyo Tech wameunda kamera mpya isiyo na lensi ambayo inatumia mashine ya kujifunza na inaweza kupiga picha kali kwa haraka na kwa usahihi.

“Bila vikwazo vya lenzi, kamera isiyo na lensi inaweza kuwa ndogo zaidi, ambayo inaweza kuwezesha matumizi mapya ambayo ni zaidi ya mawazo yetu," alisema Profesa Masahiro Yamaguchi wa Taasisi ya Teknolojia ya Tokyo, mwandishi mwenza wa mradi wa utafiti.

Mfano wa kamera isiyo na lensi iliyoundwa na watafiti wa Tokyo Tech

Wazo la kamera isiyo na lensi si geni. Majaribio mengine tayari yamefanywa tangu 2013. Lakini hadi wakati huo, miradi iliingia katika ukosefu wa ukali wa picha na kuchelewa kwa usindikaji wa picha. Hiyo ni kwa sababu kamera isiyo na lenzi ina kinyago chembamba tu mbele ya kihisi cha picha ambacho husimba na kuunda upya matukio kihisabati.

Angalia pia: Vidokezo 150 Bora vya GPT katika 2023

Kamera za awali zisizo na lensi zilitumia mbinu ili kudhibiti mwanga kugonga kihisi cha picha na kufanya vipimo vya hali ya juu vya jinsi mwanga unavyoingiliana na barakoa halisi nakitambuzi cha picha ili kuunda upya picha. Bila njia ya kuangazia mwanga, kamera isiyo na lenzi hunasa picha yenye ukungu, ambayo lazima iundwe upya kuwa picha kali zaidi kwa kutumia algoriti. Tazama hili kwa vitendo kupitia kielelezo hapa chini:

Kama jina lake linavyopendekeza, kamera isiyo na lenzi haitumii lenzi ya kawaida ya macho. Badala yake, inajumuisha tu sensor na mask. Hakuna njia kwa kamera kuelekeza mwanga kwenye kihisi cha picha, kwa hivyo ni lazima picha ya kina iundwe upya kwa kutumia mchoro uliosimbwa na maelezo kuhusu jinsi mwanga unavyoingiliana na kinyago na kihisi cha picha. Credit:Xiuxi Pan / Tokyo Institute of Technology

Kwa kuelewa jinsi mwanga unavyoingiliana na barakoa nyembamba mbele ya kihisi cha picha, algoriti inaweza kusimbua maelezo mepesi na kuunda upya eneo lililolengwa. Walakini, mchakato wa kusimbua ni changamoto sana na unahitaji rasilimali nyingi. Mbali na kuchukua muda, kuzalisha ubora mzuri wa picha kunahitaji mtindo kamili wa kimwili. Ikiwa algoriti inategemea ukadiriaji usio sahihi wa jinsi mwanga unavyoingiliana na kinyago na kitambuzi, mfumo wa kamera utashindwa.

Badala ya kutumia mbinu ya usimbaji kulingana na modeli, timu ya Tokyo Tech ilibuni mbinu ya kujenga upya. na kanuni mpya inayotumia kujifunza kwa mashine. Inatokana na mbinu iitwayo MaonoTransfoma (ViT) na ahadi ziliboresha mawazo ya kimataifa.

Hapa tunaweza kuona kamera mpya bila lenzi. Inajumuisha sensor ya picha na mask 2.5 mm kutoka kwa sensor. Kinyago hiki hutengenezwa kwa kubandika chromium kwenye bamba la silika sanisi. Ina ukubwa wa aperture ya 40 × 40 μm. Credit: Xiuxi Pan / Taasisi ya Teknolojia ya Tokyo

Mbinu mpya, kwa kutumia mitandao ya neva na kibadilishaji cha umeme kilichounganishwa, huahidi matokeo bora. Pia, makosa ya uundaji upya hupunguzwa na nyakati za hesabu ni fupi. Timu inaamini kuwa mbinu hiyo inaweza kutumika kupiga picha za ubora wa juu kwa wakati halisi, jambo ambalo halikuwezekana kwa kamera za awali zisizo na lensi. Ikiwa hii itabadilika zaidi katika miaka ijayo, tutakuwa tukikabiliana na mojawapo ya mapinduzi makubwa zaidi katika mchakato wa kunasa picha katika historia ya upigaji picha. Tutafuata na kukuletea habari za kamera zisizo na lenzi kila wakati.

Angalia pia: Watafiti huunda kamera bila lenzi

Soma hapa chini muhtasari wa utafiti uliochapishwa na waandishi wa utafiti Xuixi Pan, Xiao Chen, Saori Takeyama na Masahiro Yamaguchi:

Kamera inayotumia kinyago isiyo na lenzi husimba tukio kwa macho kwa kutumia barakoa nyembamba na kuunda upya picha baadaye. Kuboresha uundaji wa picha ni mojawapo ya masuala muhimu zaidi katika upigaji picha bila lensi. Mbinu za kawaida za uundaji upya wa msingi wa kielelezo, ambazo zinaboreshaujuzi wa mfumo wa kimwili, wanahusika na uundaji usio kamili wa mfumo.

Ujenzi upya kwa mtandao safi wa neva unaoendeshwa na data (DNN) huepuka kizuizi hiki, hivyo basi kuwa na uwezo wa kutoa ubora bora wa uundaji upya. Walakini, mbinu safi za uundaji upya wa DNN kwa picha zisizo na lensi haitoi matokeo bora kuliko mbinu za msingi.

Tunafichua kwamba sifa ya kuzidisha katika optiki zisizo na lensi hufanya vipengele vya kimataifa kuwa muhimu katika kuelewa muundo uliosimbwa optiki. Zaidi ya hayo, mbinu zote zilizopo za uundaji upya wa DNN zinatumika kwa mitandao ya ushawishi kamili (FCNs) ambayo haifanyi kazi vizuri katika kutoa hoja kuhusu vipengele vya kimataifa.

Kwa uchanganuzi huu, kwa mara ya kwanza kama tunavyojua, mtandao wa neva uliounganishwa kikamilifu na kibadilishaji cha kubadilisha picha unapendekezwa. Usanifu unaopendekezwa ni bora katika kufikiria rasilimali za ulimwengu na kwa hivyo inaboresha uundaji upya. Ubora wa usanifu unaopendekezwa unathibitishwa kwa kuulinganisha na mbinu za msingi na msingi wa FCN katika jaribio la macho. na hivyo kuboresha ujenzi.

Ubora wa usanifu unaopendekezwa unathibitishwa kwa kulinganisha mbinu za msingi na FCN katika jaribio la macho. Ni,kwa hiyo, inaboresha ujenzi. Ubora wa usanifu unaopendekezwa unathibitishwa kwa kuulinganisha na mbinu za modeli na FCN katika jaribio la macho.