Människor är visuella djur, och bildsensorer som utökar vår räckvidd -cameras - har förbättrats dramatiskt på senare tid tack vare införandet av CCD och CMOS digital teknik. Konsument digitala kameror i mega-pixel sortimentet är nu allestädes närvarande tack vare den glada tillfälligheten att halvledarmaterialet val för storskalig elektronik integration (kisel) också råkar lätt omvandla fotoner vid visuella våglängder till elektroner. Tvärtom, avbildning vid våglängder där kisel är blind är betydligt mer komplicerat, skrymmande och dyrt. Således, för jämförbar upplösning, en $ 500 digital kamera för det synliga blir en $ 50.000 kamera för det infraröda. I detta dokument presenterar vi en ny strategi för att bygga enklare, mindre och billigare digitala kameror som kan fungera effektivt inom ett mycket bredare spektrum än konventionella kiselbaserade kameror. Vår strategi kombinerar en ny kameraarkitektur baserad på en digital mikromirrorenhet (DMD -see Sidebar: Spatial Light Modulators) med den nya matematiska teorin och algoritmerna för kompressiv provtagning (CS -se Sidebar: Kompressiv provtagning i ett Nutshell). CS kombinerar provtagning och komprimering till en enda icke adaptiv linjär mätningsprocess [1] [2] [3] [4]. I stället för att mäta pixelprover från den aktuella scenen mäter vi inre produkter mellan scenen och en uppsättning testfunktioner. Intressant nog spelar slumpmässiga testfunktioner en nyckelroll, vilket gör varje mätning till en slumpmässig summa av pixelvärden som tas över hela bilden. När scenen under sikt är komprimerad av en algoritm som JPEG eller JPEG2000, gör CS-teorin det möjligt för oss att stabilt rekonstruera en bild av scenen från färre mätningar än antalet rekonstruerade pixlar. På så sätt uppnår vi sub-Nyquist bildförvärv. Vår "single-pixel" CS-kameraarkitektur är i princip en optisk dator (som består av en DMD, två linser, en fotondetektor och en analog-till-digital (A/D) omvandlare) som beräknar slumpmässiga linjära mätningar av den aktuella scenen. Bilden återvinns sedan eller
Det prototypiska bildexempelet på kompressiv avkänning är enpixelkameran REF, som mäter en serie inre produkter mellan scenen och slumpmässiga mönster som visas på en ocklusiv mask.
Single-pixel imaging via compressive sampling
{'venue': 'IEEE Signal Processing Magazine', 'journal': None, 'mag_field_of_study': ['Computer Science']}