单像素成像(SPI)是一种新颖的计算成像方法。不同于传统相机依赖上百万像素的传感器,单像素成像仅用一个光电探测器就能获取图像。其原理是向场景投射一系列特定光图案,每次投射时单像素探测器记录对应的光强度,最终根据这些测量数据通过算法重构出图像。由于不需要复杂的像素阵列,单像素相机在弱光或不可见光波段成像时具有成本低、灵敏度高等优势。
单像素相机成像发展自鬼成像(ghost imaging),目前已经是计算成像的一种。在介绍单像素相机成像之前,我先简单介绍一下鬼成像的发展。 鬼成像最开始是由史砚华组做出来的(U of Maryland)。他们认为是一种量子效应,是依靠纠缠态的强相关性获得的相关成像技术。之后,Robert Boyd (U of Rochester) 意识到这种成像技术对...
实验表明,该方法在全波形超光谱光探测与测距(LIDAR)等复杂成像应用中取得了显著成效,为单像素相机的高维度应用开辟了新路径。 主要研究内容 本研究的核心在于开发一种基于级联压缩感知的单像素相机系统,通过分级光学转换操作逐步压缩光场信息,实现了从高维到...
相机的单像素精度是指相机在拍摄过程中,能够准确地测量出每一个像素的位置精度。相机单像素精度的实现主要依赖于相机硬件、光学系统和图像处理算法的优化和协同作用。本文将介绍相机单像素精度的实现方法及其在各领域中的应用。
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浅谈压缩感知(五):单像素相机 前面介绍了关于压缩感知的一些理论知识,这里介绍压缩感知最简单最开始的应用——单像素相机Single Pixel Camera。 1、单像素相机的模型与结构: 如下图所示: PD是光感器件(即单像素),对应公式中的yi; 场景图像对应公式中的f;...
近年来频谱重建的单像素成像技术的独特性质得到人们的普遍关注,它不仅提出一种新的成像方式,而且揭示了物体空域信息与频域信息的逆傅里叶变换关系,为了在实验教学中研究这个问题,本文在理论和实验上研究了单像素彩色成像问题。首先,分析了单像素成像的物理基础:频谱重构;接着,考虑了...
相机单个像素尺寸,顾名思义,就是指相机传感器上每个像素的实际物理尺寸。这个尺寸通常以微米(μm)为单位来表示。我们可以通过传感器的像元宽度和像元数目来计算得出这个尺寸。 二、如何计算相机单个像素尺寸 以一款20.1万像素、APS-C尺寸的相机传感器为例,其尺寸为23.5mm × 15.6mm。那么,我们可以通过将传感...
单像素相机的架构基本上是一个光学计算机,它包括空间光调制器(spatial light modulator SLM),两个镜头((Lens),一个单光子探测器,以及一个模数转换器。SLM的主要作用是根据控制信号调制的光束的强度,在这里,SLM选用的是数字微镜器件(digital micromirror device, DMD),它是一种反射型的SLM,它有选择地反射光束中重...
近日，英国萨塞克斯大学的物理学家团队采用单像素相机与太赫兹波设计出一种技术方案，未来有望开发成可检测爆炸物的机场扫描仪。背景 太赫兹波，是指频率范围在 100GHz 到 10THz 之间，波长介于微波和红外线之间的电磁波，它对于人眼来说不可见。太赫兹技术，是广受世界各国重视的前沿科技领域之一。太赫兹波与X光以及...