稀疏旋转相机阵列助力多图超分计算成像(IEEE TCI)
基于稀疏旋转相机阵列的计算超分成像
本期导读
多图超分辨成像技术利用阵列相机获取多张退化子视图,然后以计算合成单张高分辨率图像,克服单个相机硬件分辨率不足的限制,在遥感监测、视觉测量等领域广泛应用。相机阵列的结构参数控制原始信号到观测信号间的退化过程,对其参数设计进行优化,可以实现更优的信号采集效果,具有重要研究意义。
技术路线
目前,典型多相机成像系统由多个相同子相机平移阵列排布组成。各子相机间信号退化模式趋同,未充分获取用于高分辨率图像重建的非冗余互补信息。控制子相机间沿光轴旋转可以一定程度上缓解该问题。该研究将信号退化分解为模糊与混叠两方面,对相机旋转的作用分析。
图2. 旋转相机对频响的影响。(a)像元排布;(b),(c)单个方形像元;(d),(e)像元频率响应;(f)融合后频率响应
图3. 旋转相机对混叠的影响。(a)不同方向上像元采样间隔不同; (d)不同方向上不同的无混叠采样频率
图5. 实物测试结果。(a)真值;(b),(c)低分辨率输入子图(请关注两图在像素个数和特征表示上的差异); (d)双线性插值重建效果; (e)该研究结果
简要小结:在面向图像超分的多相机系统中,引入各子相机间旋转可以增强采集信号的非冗余互补特性,从而提高超分生成图像质量,有望为更加灵活高效的多相机成像系统设计提供启发。
论文信息:
Y. Zhang, T. Li, Y. Zhang, P. Chen, Y. Qu and Z. Wei, “Computational Super-Resolution Imaging With a Sparse Rotational Camera Array,” in IEEE Transactions on Computational Imaging, vol. 9, pp. 425-434, 2023.
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