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激薄レンズレスカメラ FLAT CAM:Replacing Lenses with Masks and Computationの解説

先日社内の発表会で,2015年にRice Universityが発表した激薄カメラの紹介をしました.

いわゆる光学レンズを持たずに,ランダムに穴が空いたマスクを直接センサーの前に配置したハードウェア構成により薄型化を実現しています.

ガジェット系のメディアでも紹介されて少し話題になったので,知っている人も多いかもしれません.Gizmodoの紹介記事

このカメラは,タイトル通り”薄い”という特徴がありますが,もう一つ重要な特徴は”復元が高速”ということです.(デモではビデオレートで復元している様子が見れます).観測モデルや高速な復元の仕組みなど,少し技術的な観点から解説しました.

高速化の一番のポイントは,マスクを2つのランダムな系列のベクトルの外積により製作することこで,観測行列を小さな行列に分解できることです.これにより復元時に観測行列に掛ける擬似逆行列が小さく済むため,ランダムな2次元マスクパターン使う場合と比べて,大幅な高速化を実現しています.

以前私も少しだけ似たような研究をしていました.もし興味があればこちらも御覧ください.(Coded Lens: Using Coded Aperture for Low-cost and Versatile Imaging).このカメラは,マスクとレンズの間が18mm(Sony Eマウント)で製作しましたが,Flat Camは0.5mmということで,全然薄さが違います.


 

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On the eigen-structure of dft matrices

社内教育用の資料です。
DFT行列のeigenstructure(固有値と対応する固有ベクトルが張る空間、、ということでしょうか)についての、IEEE signal processing magazine 03/2011 の記事をまとめました。

DFT行列を解析して、その構造を理解し、他のDFTライクな変換についても、これらの張る空間に帰着することで説明を試みる、、、という流れです。

よく知ってるつもりだったDFTにもこんな秘密があったとは。

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