Die linsenlose Kamera erstellt 3D-Bilder aus einer einzigen Belichtung

Forscher haben eine Kamera entwickelt, die eine dünne Anordnung von Mikrolinsen und neue Algorithmen nutzt

Bildverarbeitung.Sie erfassen dreidimensionale Informationen über Objekte in einer Szene mit einer einzigen Belichtung. Rohe Teilbilder des Microarrays werden auf einem Monitor angezeigt. Die Kamera ist für eine Vielzahl von Anwendungen nützlich, beispielsweise zur Inspektion von Industrieteilen, zur Erkennung von Gesten und zum Sammeln von Daten für 3D-Anzeigesysteme.

„Wir betrachten unsere Kamera als objektivlos, weiles ersetzt die volumetrischen Objektive, die in herkömmlichen Kameras verwendet werden. Unser Gerät verfügt über eine dünne und leichte Anordnung von Mikrolinsen aus einem flexiblen Polymer“, sagte Weijian Yang, Leiter des Forschungsteams an der University of California, Davis, in einer Pressemitteilung.

Ingenieure haben eine Kammer entwickelt, in derverwendet ein dünnes Array von Mikrolinsen und neue Bildverarbeitungsalgorithmen, um 3D-Informationen über mehrere Objekte in einer einzigen Belichtung zu erfassen. Auf dem Monitor werden rohe Teilbilder aus dem Microarray angezeigt. Bildcredit und Bildrechte: Savanna Lui, UC Davis

Wie jede Mikrolinse beobachtetObjekte aus unterschiedlichen Betrachtungswinkeln, übernimmt es komplexe Visualisierungsaufgaben. Zum Beispiel, um 3D-Informationen von Objekten zu erhalten, die teilweise von anderen Objekten verdeckt werden, die sich näher an der Kamera befinden.“

Kamera lernt aus vorhandenen Daten undkann 3D-Bilder in Echtzeit erstellen. Separate Linsen ermöglichen es Ihnen, Objekte aus verschiedenen Winkeln oder Perspektiven zu sehen. Obwohl andere Forschungsgruppen Kameras entwickelt haben, die auf einschichtigen Mikrolinsenarrays basieren, war es schwierig, sie in die Praxis umzusetzen. Alles wegen umfangreicher Kalibrierungsprozesse und niedriger Rekonstruktionsgeschwindigkeit.

Das Array enthält verteilt 37 kleine Linsenin einer runden Polymerschicht mit einem Durchmesser von nur 12 mm. Der von Ingenieuren entwickelte Rekonstruktionsalgorithmus basiert auf einem hocheffizienten künstlichen neuronalen Netz. Sie lernt, wie man Informationen aus einem Bild zurück in Szenenobjekte umwandelt.

Weiter lesen:

Die alten Wikinger litten an einer gefährlichen Krankheit. Sie wird durch einen Parasiten aus Afrika verursacht

Plant on Mars produziert Sauerstoff mit der Geschwindigkeit eines durchschnittlichen Baumes

Physiker haben Atome gekühlt, um Temperaturen zu erreichen. Sie sind eine Milliarde Mal kälter als das Weltall.

Titelbild: 2happy,  Creative Commons — CC0