Безлинзовая камера создает 3D-изображения с одной экспозиции

Камера учится на основе существующих данных и может создавать трехмерные изображения в режиме реального времени. Подробности о разработке опубликованы в журнале Optics Express.

Исследователи разработали камеру, в которой используется тонкий массив микролинз и новые алгоритмы обработки изображений. Они захватывают трехмерную информацию об объектах сцены с одной экспозицией. Необработанные субизображения из микроматрицы отображаются на мониторе. Камера пригодится для различных приложений, например, при проверка промышленных деталей, распознавание жестов и сбор данных для систем трехмерного отображения.

«Мы считаем нашу камеру безлинзовой, потому что она заменяет объемные линзы, которые используются в обычных камерах. В нашем устройстве есть тонкий и легкий массив микролинз, сделанный из гибкого полимера, — рассказал Вейцзянь Ян, руководитель исследовательской группы из Калифорнийского университета в Дэвисе в пресс-релизе.

Поскольку каждая микролинза наблюдает за объектами под разными углами обзора, она выполняет сложные задачи визуализации. Например, получение трехмерной информации от объектов, частично скрытых другими объектами, расположенными ближе к камере».

Камера учится на основе существующих данных и может создавать трехмерные изображения в режиме реального времени. Отдельные линзы в ней позволяют видеть объекты под разными углами или перспективами. Хотя другие исследовательские группы разработали камеры на основе однослойных массивов микролинз, их было трудно сделать практичными. Все из-за обширных процессов калибровки и низкой скорости реконструкции.

Массив содержит 37 маленьких линз, распределенных в круглом слое полимера диаметром всего 12 мм. Разработанный инженерами алгоритм реконструкции основан на высокоэффективной искусственной нейронной сети. Она учится преобразовывать информацию с изображения обратно в объекты сцены.