Kamera yang baru dikembangkan dapat mengambil gambar dalam fokus tanpa lensa

Posted on


Karena keterbatasan fisik, kamera bisa menjadi terlalu kecil sebelum bisa menyusut lagi. Tapi desain kamera baru tanpa lensa bisa mengubah itu.

Para peneliti juga terus bergerak menuju pendekatan komputasi daripada berfokus pada optik menjadi jarak tertentu dari sensor gambar untuk memfokuskan cahaya padanya.

Di Institut Teknologi Tokyo di Jepang, para ilmuwan telah bekerja keras untuk menerapkan pembelajaran mesin pada gagasan bahwa kamera mungkin tidak memerlukan lensa sama sekali. Sama seperti kamera Kambrium atau teleskop matahari, itu hanya membutuhkan cara baru untuk melihat cahaya. Dan sementara penelitian semacam ini telah berlangsung selama bertahun-tahun, pendekatan baru adalah menerapkan pembelajaran mesin untuk membuat gambar lebih fokus dan hidup.

Kamera bebas Lensa menggunakan pendekatan komputasi untuk pemrosesan gambar.

Sementara sebagian besar desain untuk kamera lensa bergantung pada sensor gambar yang berinteraksi dengan cahaya melalui topeng, dan kemudian algoritma untuk mengukur cahaya itu untuk merekonstruksi gambar, pendekatan baru mengambil langkah lebih jauh dengan menerapkan pembelajaran mesin untuk menganalisis setiap piksel dan bagaimana mereka saling mempengaruhi. Dengan data ini, jaringan saraf konvolusional (CNN) diterapkan untuk merekonstruksi gambar.

Masalahnya adalah bahwa sementara gambar muncul, itu tidak cukup tajam untuk memberikan detail atau definisi tanpa menerapkan banyak energi dan energi untuk memecahkan masalah komputasi. Tanpa lensa untuk memfokuskan cahaya, sensor gambar menerima titik pola kode data cahaya yang berinteraksi pada topeng itu sendiri. Oleh karena itu, sensor harus menjauh dengan banyak daya komputasi untuk merekonstruksi citra data tersebut.

“CNN memproses gambar berdasarkan hubungan piksel” lokal “tetangga, sementara optik bebas lensa mengubah informasi lokal dalam adegan menjadi informasi “global” yang tumpang tindih pada semua piksel dalam sensor gambar, melalui properti yang disebut “multiplexing,” para peneliti menjelaskan.

Pendekatan baru untuk kamera bebas lensa dapat memecahkan batasan ukuran dalam desain.

Di sinilah pendekatan baru masuk. Menggunakan satu set “konverter visi”, logika universal dapat diterapkan di seluruh sensor gambar untuk mengidentifikasi dan menganalisis cahaya saat mengenai sensor.

Para peneliti menjelaskan dalam makalah yang diterbitkan bahwa ” kebaruan algoritma terletak pada struktur blok transformator multistage dengan unit ‘patch’ yang ditumpangkan Viz Terlihat oleh Debreview.

“Ini memungkinkannya untuk mempelajari fitur gambar secara efisien dalam representasi hierarkis. Dengan demikian, metode yang diusulkan dapat mengatasi multiplexing dan menghindari keterbatasan pembelajaran mendalam berbasis CNN tradisional, memungkinkan rekonstruksi gambar yang lebih baik.”

Pendekatan baru ini melampaui proses CNN dan bergantung pada jaringan saraf dan konverter yang terhubung ini, tetapi hasilnya menghasilkan lebih sedikit kesalahan sementara membutuhkan lebih sedikit waktu dan sumber daya untuk analisis dan rekonstruksi. Dengan demikian, gambar tanpa lensa dapat diambil secara real time, seperti dengan kamera konvensional, dan penelitian menunjukkan bahwa dengan pengembangan lebih lanjut, gambar berkualitas tinggi dapat diproduksi dengan lebih banyak ketajaman dan detail.

Selain itu, kamera bebas lensa bisa menjadi sangat kecil, yang merupakan tujuan penelitian kamera bebas lensa. Jika kamera Anda tidak mematuhi aturan fisika dalam hal membengkokkan cahaya dan jarak yang diperlukan untuk membuat gambar yang terfokus, maka mungkin ada batasan seberapa kecil Kamera. Secara keseluruhan, penelitian kamera linless menghasilkan gambar kamera lebar piksel tunggal pada tahun 2013, dan jika pendekatan baru ini dapat melampauinya ke tingkat mikron, maka kamera bisa sangat kecil sehingga tidak terlihat. Yang tersisa hanyalah memperbaiki pendekatan.

“Tanpa batasan lensa, kamera bebas lensa bisa sangat Mini,” kata Profesor Masahiro Yamaguchi dari Tokyo Tech, yang dapat memungkinkan aplikasi baru di luar imajinasi kita.”


Kredit gambar: Gambar melalui pencitraan “tanpa lensa” melalui pembelajaran mesin canggih untuk solusi penginderaan gambar generasi berikutnya, ” Institut Teknologi Tokyo



Source link

Leave a Reply

Your email address will not be published.