3 をもたらす計算

かつて、写真は平面的な 2 次元の画像に限定されていました。 現在、画像キャプチャの技術と科学は光学、計算、エレクトロニクスによって促進されており、コーネル大学のエンジニアは 3D イメージングの最先端に取り組んでいます。

電気・コンピュータ工学准教授のアリョーシャ・モルナール氏の研究室の大学院生であるスレン・ジャヤスリヤ氏は、スマートカーから医療画像処理、そして見事な視覚効果まで、これまで想像もできなかった用途につながる可能性のある特別に設計された画像センサーを備えた 3D カメラを開発中です。コンピューターグラフィックス。

このセンサーは、光の強度と入射角の両方を検出できるピクセルで構成されており、画像撮影後にデジタルで写真の焦点を再調整したり、1 回のショットからシーンのさまざまな視点を取得したり、画像深度マップを計算したりできます。

この取り組みを支援して、ジャヤスリヤ氏は最近、ラメシュ・ラスカル氏のMITメディアラボカメラカルチャーグループの博士課程学生、アチュタ・カダンビ氏との共同提案で10万ドルのクアルコム・イノベーション・フェローシップを受け取った。 彼らの提案は「ナノフォトグラフィー: 3D イメージングのための計算による CMOS センサー設計」と呼ばれています。

「角度感応ピクセルの興味深い点は、検出器側で革新が進んでおり、コンピューター グラフィックスやビジョンにおける新しいアプリケーションの動機付けに役立つことです。そこでは、計算量を犠牲にして、データにより多くの次元性を与えることができます」とジャヤスリヤ氏は語った。 「しかし、ムーアの法則、[グラフィックス処理装置]、並列コンピューティングによって物事がスケールしていくにつれて、計算はますます問題ではなくなりつつあります。ビッグデータの時代が到来しました。今では、どのようなデータを提示するかということが重要になっています。」これらのアルゴリズムをより賢くするために？」

言い換えれば、画像キャプチャはもはや単に写真を撮ることだけではありません。 画像をキャプチャし、機械学習と計算を使用して画像を瞬時に後処理することが重要です。

クアルコムのプロジェクトでは、「タイム オブ フライト」と呼ばれるイメージング技術に基づく深度センサーの開発に取り組んでいます。この技術はますます人気があり、特に Microsoft Kinect カメラで使用されています。 飛行時間型イメージングでは、フォトンがシーン内のオブジェクトに反射するのにかかる時間を測定します。 研究者らは、飛行時間コーディングを追加して、イメージング システムがシーンを通過する光を視覚化し、角の周りを確認できるようにしています。 研究者らは、飛行中の光を捉えることで、後処理計算を通じて 1 秒あたり 10 億フレームで効率的に動作するカメラを作成できます。

角度に敏感なピクセル イメージ センサーは、確立されたチップ製造技術である、いわゆる相補型金属酸化物半導体 (CMOS) プロセスで作られています。 それが、Jayasuriya がこのプロジェクトにもたらす利点の 1 つです。 彼のアドバイザーである Molnar は、イメージング、生物医学、無線周波数アプリケーション向けの CMOS ベースのチップの設計に長年の経験を持っています。

Jayasriya 氏と Kadambi 氏のプロジェクトは、146 名の応募者のうち、クアルコム フェローシップを受賞した 8 名のうちの 1 つでした。 彼らは賞金 100,000 ドルを分け合います。

コーネル大学のニュースをあなたの受信箱に直接届けましょう。