Главная / Камера, использующая датчики всего лишь с 1000 пикселями
24.11.2015 |
|
 Благодаря «мегапиксельным войнам», мы привыкли использовать камеры с десятками мегапикселей. Датчики в наших сотовых телефонах и фотокамерах изготовлены из кремния), который является чувствительным к видимому диапазону света и, следовательно, полезны для потребительской фотографии. Обилие кремния, в сочетании с достижениями в изготовлении на основе CMOS, помогло снизить стоимость датчиков, одновременно обеспечивая более широкие возможности в плане датчиков с более высоким и более высоким разрешением.
Во многих диапазонах, которые находятся вне чувствительности кремния, зондирование может быть очень дорогим. Два примера из них находятся в коротковолновом инфракрасном спектре (0.9-3 мкм) и среднем инфракрасном (3-8 мкм); стоимость мегапиксельного датчика в обоих диапазонах, как правило, составляет десятки тысяч долларов. Как следствие, коротковолновые и средневолновые инфракрасные датчики высокого разрешения являются слишком дорогими, чтобы быть доступными для среднего потребителя.
Исследователи университета Карнеги-Мелон и Колумбийского университета разработали новую камеру, называемую LiSens, которая использует датчик, имеющий всего лишь тысячу пикселей, но при этом производит изображения и видео на почти что мегапиксельном разрешении. Другими словами, LiSens принимает датчик с низким разрешением и за счет использования новой оптики делает его способным к зондированию при разрешении, которое выше, чем у самого датчика. Это достигается путем фокусировки сцены в цифровой массив микро-зеркал и последующей фокусировки датчика с низким разрешением. Цифровой массив состоит из крошечных зеркал, которые могут направлять свет к датчику или от него.
В случае LiSens используется линейный массив чувствительных элементов или линейный датчик, так что каждый пиксель на датчике может суммировать свет вместе по всему ряду цифрового массива микро-зеркал. Учитывая программируемый характер массива и его способность блокировать свет в желаемых пикселях, каждое измерение, полученное линейным датчиком, является закодированной суммой по линии в сцене. Учитывая множество таких измерений с различными кодами, можно восстановить образ, сосредоточены на цифровом массиве микро-зеркал в полном разрешении.
Измерение, полученное линейным датчиком, не похоже на традиционное изображение. Тем не менее, это позволяет конструировать алгоритмы, которые могут инвертировать этих измерения, полученные с помощью линейного датчика, и вычислять изображение.
LiSens основывается на так называемой камере одного пикселя, которая использует один фотодетектор, чтобы ощутить сцену. LiSens можно интерпретировать как мультипиксельное разрешение камеры одного пикселя. LiSens обеспечивает скорость измерения, которые почти в 100-1000 раз выше, чем у камеры одного пикселя; это позволяет LiSens ощущать сцены при значительно более высоких пространственных и временных разрешений.
|
|
