JP2008542863A - 符号化開口画像システム - Google Patents
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Abstract
Description
復号はデコンボリューションを使用して行われ、
S’(x,y)=F−1[F(D(x,y))/F(A(x,y))]=S(x,y)+F−1[F(N(x,y))/F(A(x,y))] (2)
ここで、Fはフーリエ変換演算子である。計算上効率的であるが、F(A(x,y))は小さい項を有すること(例えば、大きな2値アレイの一般的性質)があり、ノイズの再現をもたらす。適切なマスク設計はこの影響を最小にすることになる。正確なデコンボリューションがノイズに影響されやすいことはよく知られており、したがって、検出器ノイズがいくつかの他のものよりもこのアルゴリズムに影響することがある。多くのフーリエベースの手法におけるように、高速フーリエ変換(FFT)の速度がこのアルゴリズムの効率的な計算処理の実施をもたらすことができる。図5はこのアルゴリズムの使用の結果を示す。オリジナルの3〜5μm帯の情景50がランダム2値マスク52を使用して画像化された。検出器アレイで記録された画素強度54は符号化されたパターンであることが分かる。これは復号されて、逆転アルゴリズムを使用してオリジナル画像の高品質バージョン56が生成された。
解空間の反復探索を使用して高品質画像を回復することができる。これらの技法の例は最大エントロピー法およびLand Weberアルゴリズムを含む。これらはより柔軟であり、先験的情報、優先順位付けられた復号、およびノイズによる影響の最小化の組込みを可能にすることができる。非常に高品質の再現を達成することができるが、これらのアルゴリズムの反復の性質は特に大きなアレイサイズに対してそれらを比較的遅くする。
マスクを通して検出されたフォトンを情景の特定の角度位置の方に後方投射することによって、選択された領域に関する画像を再現することが可能である。このように、利用可能な計算リソースを注目する情景の部分に向けることができる。したがって、この手法は、CAI技法を使用して情景の窩状で柔軟な画像化を行うための別の有用な技法である。
CAIは核医学などの用途で3D画像回復に使用されている。そのような用途では、CAIはしばしば「インコヒーレントホログラフィ」と呼ばれる。これの理由は、CAI画像が2次元強度分布であり(多くのホログラムとして)、復号核の適切な選択によって(ホログラフィ中の正しい「参照波」の使用と同様に)情景の3D情報を回復することができることである。深さ解像度は一般にx−y解像度よりも1桁少ない。図6は簡単な原理を示し、システムからさらに離れた光源60が62におけるより近い陰影よりも符号化開口の小さい陰影を投じる。
Claims (34)
- 検出器アレイおよび再構成可能な符号化開口マスク手段を備える、符号化開口画像システム。
- 符号化開口マスク手段が様々な視野を有する符号化開口マスクを提供するように再構成可能である、請求項1に記載の画像システム。
- 符号化開口マスクの一部だけが符号化開口アレイを備え、マスク中の符号化開口アレイの位置が視野を画定する、請求項2に記載の画像システム。
- 符号化開口マスク手段が様々な解像度を有する符号化開口マスクを提供するように再構成可能である、請求項1から3のいずれかに記載の画像システム。
- 符号化開口マスク手段が、様々な符号化開口アレイを有する符号化開口マスクを提供するように再構成可能である、請求項1から4のいずれかに記載の画像システム。
- 再構成可能な符号化開口マスク手段が、少なくとも1つの符号化開口マスクを符号化開口マスク手段に書き込むように構成されたコントローラを備える、請求項1から5のいずれかに記載の画像システム。
- コントローラが複数の異なる符号化開口マスクで予めプログラムされる、請求項6に記載の画像システム。
- 符号化開口マスク手段が非平面である、請求項1から7のいずれかに記載の画像システム。
- 符号化開口マスク手段が、150ms未満、100ms未満、50ms未満、15ms未満、10ms未満、または5ms未満で再構成可能である、請求項1から8のいずれかに記載の画像システム。
- 符号化開口マスク手段が空間光変調器を備える、請求項1から9のいずれかに記載の画像システム。
- 空間光変調器が双安定である、請求項10に記載の画像システム。
- 空間光変調器が液晶デバイスである、請求項10または11に記載の画像システム。
- 画像を提供するために検出器アレイの出力を復号するように構成されたプロセッサを備える、請求項1から12のいずれかに記載の画像システム。
- プロセッサが、検出器アレイの出力を復号するために様々な復号アルゴリズムを適用するように構成される、請求項13に記載の画像システム。
- プロセッサが検出器アレイからのデータの多数のフレームを組み合わせ、各フレームが異なる符号化開口マスクで取得される、請求項13または14に記載の画像システム。
- 検出器アレイの復号されていない出力を送信/記録するための送信機/レコーダーを備える、請求項1から12のいずれかに記載の画像システム。
- 再構成可能な符号化開口アレイ手段が、画像暗号化を変えるために、表示された符号化開口マスクを変えるように構成される、請求項16に記載の画像システム。
- 検出器アレイおよび可視帯符号化開口マスク手段を備える、可視帯画像システム。
- 検出器アレイおよび紫外帯符号化開口マスク手段を備える、紫外帯画像システム。
- 検出器アレイおよび赤外帯符号化開口マスク手段を備える、赤外帯画像システム。
- 再構成可能な符号化開口アレイ手段によって情景を見るように検出器アレイを構成するステップと、符号化開口マスクを符号化開口マスク手段に書き込むステップとを含む、画像化の方法。
- 第1の符号化開口マスクを符号化開口マスク手段に書き込み、続いて第2の符号化開口マスクを符号化開口マスク手段に書き込む、請求項21に記載の画像化の方法。
- 第1および第2の符号化開口マスクが異なる視野および/または解像度を有する、請求項22に記載の画像化の方法。
- 画像を提供するために検出器アレイの出力を復号するステップを含む、請求項21から23のいずれかに記載の画像化の方法。
- 復号のステップが、デコンボリューションアルゴリズム、相互相関アルゴリズム、および反復解探索の1つまたは複数を適用することを含む、請求項24に記載の方法。
- 画像を復号するとき複数の異なる符号化開口マスクを使用して取得されたデータを組み合わせることを含む、請求項22に記載の方法。
- 非平面要素によって画像化するように構成された符号化開口撮像装置を備える、画像システム。
- 符号化開口撮像装置が少なくとも1つの検出器および符号化開口マスク手段を備える、請求項27に記載の画像システム。
- 符号化開口マスク手段が再構成可能である、請求項28に記載の画像システム。
- 非平面要素がプラットフォームの外部表面の一部を形成する、請求項27から29のいずれかに記載の画像システム。
- 非平面要素が空力学的な形状を有する、請求項27から30のいずれかに記載の画像システム。
- 情景からの放射を符号化開口マスクを通して受け取るように配置された複数の検出器アレイを有する、符号化開口画像システム。
- 各検出器アレイが、放射を受け取るための活性な検出器区域および非活性な周辺区域を有する、請求項32に記載の符号化開口画像システム。
- 少なくとも1つの検出器アレイの活性な区域が隣の検出器アレイの活性な区域と境界線を共にしない、請求項29から30のいずれかに記載の符号化開口画像システム。
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