fullseye

処方から撮るプレノプティックカメラ

できること

主レンズ処方、マイクロレンズアレイ、センサを組み合わせ、一回の撮影から生のマイクロ画像と四次元ライトフィールドを作る。出力は既存のライトフィールド処理へ直接渡せる。

What it does

It traces a prescription, microlens array and sensor, then decodes the raw frame to the repository’s (V,U,H,W) light-field array for direct refocus and depth processing.

向くところ / 向かないところ

再合焦、三次元検査、F ナンバー整合の設計検討に向く。回折限界、センサの電気的クロストーク、実機固有の迷光評価には向かない。

最初の 1 本

import numpy as np
import lightfield
import plenoptic

truth, _ = lightfield.lf_synthesize((0.5,), (5, 5), (16, 20), seed=17,
                                     occlusion=False)
raw = lightfield.lf_to_mla(truth)
calibration = {"origin_px": np.array([2.0, 2.0]),
               "basis_px": np.array([[5.0, 0.0], [0.0, 5.0]]),
               "white_image": np.ones_like(raw)}
decoded = plenoptic.plenoptic_decode(raw, calibration, angular=(5, 5))
image = lightfield.lf_refocus(decoded, slope=0.5)
sweep = np.linspace(-1.0, 1.0, 9)
slopes, confidence = lightfield.lf_depth_from_focus(decoded, sweep)
print(image.shape, slopes.shape, confidence.shape)

推奨パイプライン

mla_surface → plenoptic_system → plenoptic_capture → plenoptic_mla_calibrate → plenoptic_decode → plenoptic_refocus_depth。

代替

既存の生画像には lf_from_mla、再合焦には lf_refocus、焦点深度には lf_depth_from_focus を使う。

限界

幾何光学モデルであり、回折と画素間クロストークは扱わない。

実寸校正

一様な白色面から MLA のピッチ、回転、原点を校正し、距離既知の三平面でスロープからメートルへの変換を確認する。

生画像が実機らしく見える条件

プレノプティック生画像には、円盤状マイクロ像の格子、円盤間の暗い隅、各円盤内で反転・移動する場面断片が現れ、復号後の EPI には視差に応じた斜線が現れる。この PoC の白色面では暗い隅が 21.33 %（正方格子の閉形式 1 - π/4 は 21.46 %）、円盤端の輝度比が 9.92e-6、最強の非直流ピークが 1/15 = 0.06667 cycle/pixel だった。EPI の点像移動は 1 view あたり 0.6 px である。開口を除く探針では暗い隅が 0 % となり、この門を通らない。

The raw-frame resemblance is measured rather than asserted: a lattice of microimage discs has dark inter-disc corners and shifted, inverted scene fragments inside the discs, while decoding produces slanted disparity lines in the EPI. The white-frame measurements are 21.33% dark corners (closed form 1 - pi/4 = 21.46%), a 9.92e-6 rim/core intensity ratio, and the strongest off-centre spectral peak at 1/15 = 0.06667 cycle/pixel; the EPI track moves 0.6 px per view. Removing the aperture gives 0% dark corners and fails the gate.

This site is open source. Improve this page.