Revista Facultad de Ingeniería Universidad de Antioquia (Jan 2016)
Reconstruction of multispectral light field (5d plenoptic function) based on compressive sensing with colored coded apertures from 2D projections
Abstract
Los sistemas de adquisición de información espacio – angular en 4D o campos de luz, han avanzado en la última década debido a la inclusión de aperturas codificadas en el camino óptico del sistema. Dichas aperturas, modulan la luz codificando la información antes de ser capturada. Tradicionalmente, estas aperturas codificadas son aperturas binarias, es decir, bloquean o dejan pasar los rayos de luz en la dimensión espacial haciendo que se capture información dispersa de la escena. En este trabajo, se reemplazan las aperturas binarias por aperturas codificadas de color, que además de modular la luz espacialmente lo hacen espectralmente. De esta forma, es posible adquirir campos de luz en múltiples longitudes de onda y aumentar su resolución espectral. La importancia de obtener información en el espectro radica en que es posible capturar características que no están presentes en el rango visible del espectro electromagnético. En este artículo, se propone un algoritmo que simula la adquisición de una imagen de campo de luz usando aperturas codificadas de color. El sistema propuesto aprovecha la redundancia de información que se presenta en la escena basándose en la teoría del muestreo compresivo, así, solo se captura una señal dispersa de la escena. La imagen multidimensional es recuperada a partir de dicha señal mediante un algoritmo de reconstrucción. Los resultados de simulación muestran la calidad de reconstrucción del campo de luz multiespectral. La calidad de las reconstrucciones obtenidas es de alrededor de 25 dB en PSNR.
