Integrated MPCAM: Multi-PSF learning for large depth-of-field computational imaging

计算机科学 人工智能 深度学习 计算机视觉 景深 图像融合 计算摄影 领域(数学) 光学(聚焦) 图像(数学) 图像处理 光学 数学 物理 纯数学
作者
Tingdong Kou,Qican Zhang,Chongyang Zhang,Tianyue He,Junfei Shen
出处
期刊:Information Fusion [Elsevier BV]
卷期号:89: 452-472 被引量:9
标识
DOI:10.1016/j.inffus.2022.09.005
摘要

Large DOF (depth-of-field) imaging with high SNR (signal-noise-ratio) is useful for applications such as machine vision and medical imaging. In traditional optical systems, DOF extension is always implemented at the cost of SNR. In this paper, we present a MPCAM (Multi-PSF Camera) system highly integrated with AF (auto-focus) function to realize both large DOF and high SNR imaging. MPCAM based on MPGAN (Multi-PSF Generative Adversarial Network) is first proposed to automatically extract multiple PSFs (point spread functions) and realize high fidelity image reconstruction by features fusion. The proposed end-to-end generative image fusion network is flexible and can be designed with different input dimensions for a given AF application, which is vital to circumvent the trade-off between DOF and SNR. We build a dataset containing 5000 raw images tailored to the proposed network by an off-the-shelf camera. Results show that our MPCAM system can produce images with average higher values than raw images over 4.625, and 0.061 in PNSR (peak signal to noise ratio), and SSIM (structure similarity) metrics, respectively. Moreover, compared to the classic and latest image fusion methods, the results also verify that our method has achieved comparable or even better performance. Due to its advance in high SNR and large DOF imaging, this novel, portable and inexpensive system is suitable for computational applications such as microscopic pathological diagnosis, domain-specific computational imaging and smartphone photography. The implementation code of MPGAN and dataset are available from https://www.kaggle.com/datasets/ktd970903/multi-psf-camera.
最长约 10秒,即可获得该文献文件

科研通智能强力驱动
Strongly Powered by AbleSci AI
更新
PDF的下载单位、IP信息已删除 (2025-6-4)

科研通是完全免费的文献互助平台,具备全网最快的应助速度,最高的求助完成率。 对每一个文献求助,科研通都将尽心尽力,给求助人一个满意的交代。
实时播报
刚刚
曙光完成签到,获得积分10
刚刚
江添盛望发布了新的文献求助10
刚刚
qimingran完成签到,获得积分10
刚刚
Flos关注了科研通微信公众号
刚刚
刚刚
混沌完成签到,获得积分10
1秒前
自信又菡发布了新的文献求助10
2秒前
ice完成签到,获得积分20
2秒前
欢喜的元蝶完成签到,获得积分10
2秒前
bkagyin应助碧蓝幻灵采纳,获得10
3秒前
活力的战斗机完成签到,获得积分10
4秒前
yuhui完成签到,获得积分10
4秒前
4秒前
宇文雨文完成签到 ,获得积分10
5秒前
爱吃冻梨完成签到,获得积分10
6秒前
6秒前
大号完成签到,获得积分10
7秒前
ice发布了新的文献求助20
7秒前
8秒前
9秒前
爱学习的大聪明完成签到,获得积分10
9秒前
快飞飞完成签到 ,获得积分10
9秒前
LIU完成签到,获得积分10
10秒前
秘小先儿应助张晟辉采纳,获得10
10秒前
lzp发布了新的文献求助10
10秒前
Little2发布了新的文献求助10
10秒前
清爽的铭发布了新的文献求助20
10秒前
就滴滴勾儿完成签到,获得积分10
11秒前
高高高完成签到,获得积分10
11秒前
迅速的鹤完成签到,获得积分10
11秒前
传奇3应助STP顶峰相见采纳,获得10
11秒前
星期八约会猪猪侠完成签到,获得积分10
12秒前
朱先生完成签到 ,获得积分10
12秒前
不知所措的咪完成签到,获得积分10
12秒前
哆啦的空间站完成签到,获得积分10
12秒前
Army616完成签到,获得积分10
12秒前
12秒前
烂漫奇异果完成签到,获得积分10
12秒前
零一发布了新的文献求助10
13秒前
高分求助中
【提示信息,请勿应助】关于scihub 10000
A new approach to the extrapolation of accelerated life test data 1000
徐淮辽南地区新元古代叠层石及生物地层 500
Coking simulation aids on-stream time 450
北师大毕业论文 基于可调谐半导体激光吸收光谱技术泄漏气体检测系统的研究 390
Phylogenetic study of the order Polydesmida (Myriapoda: Diplopoda) 370
Robot-supported joining of reinforcement textiles with one-sided sewing heads 360
热门求助领域 (近24小时)
化学 材料科学 医学 生物 工程类 有机化学 生物化学 物理 内科学 纳米技术 计算机科学 化学工程 复合材料 遗传学 基因 物理化学 催化作用 冶金 细胞生物学 免疫学
热门帖子
关注 科研通微信公众号,转发送积分 4016130
求助须知:如何正确求助?哪些是违规求助? 3556145
关于积分的说明 11320169
捐赠科研通 3289087
什么是DOI,文献DOI怎么找? 1812382
邀请新用户注册赠送积分活动 887923
科研通“疑难数据库(出版商)”最低求助积分说明 812051