由于阿卜杜拉国王科学技术大学(KAUST)的研究人员开发了一种开创性的AI驱动方法,设计成像系统的光透镜的艰苦过程可以进行戏剧性的转变。
这种创新的方法被称为Deeplens,可以自动化设计过程,并有望大大减少开发时间和成本,同时提高手机摄像头的图像质量。
Deeplens:镜头设计的新时代

根据研究人员Xinge Yange,Qiang Fu和Kaust的Wolfgang Heidrich的开创性,Deeplens Design方法采用了一种开创性的技术,称为“课程学习”有趣的工程。
这种结构化的迭代方法仔细考虑了关键成像系统参数,例如分辨率,光圈和视野,以实现最佳透镜设计。
在AI中实施课程学习
正如人类分阶段学习复杂的任务一样,课程学习允许人工智能(AI)系统逐步解决复杂的问题。
例如,在一个人可以跑步或跳舞之前,他们必须先学会爬行和走路。同样,在Deeplens方法中,AI分解了将复杂的镜头系统设计为可管理的里程碑的复杂任务,从而逐渐增加了对分辨率,光圈大小和视野的需求。
与需要人设计模板作为起点的传统方法不同,Deeplens方法自主为复合光学系统的设计生成了自己的设计。该系统包括多个折射镜头元素,每个元素都有自己的量身定制的形状和特性,以确保最佳性能Scitech每天。
比传统方法的优点
根据Deeplens方法的开发人员之一Xinge Yang,传统的自动化方法只能对当前的光学设计进行较小的优化。
研究人员说,这可能是很大的优势,因为它可以“将经验丰富的工程师的几个月劳动减少到一天中。
Deeplens方法的有效性已经在创建经典的光学设计和扩展的现场计算镜头方面已被证明。
在一个示例中,该方法用于设计具有较大视野的移动电话大小的镜头系统,其特征是具有高度非球面和短背焦距的镜头元素。
该系统演变为满足设计规范时,分析了该六元素经典成像系统的设计和光学性能。
扩大深龙的范围
目前,DeepLens方法仅限于折射镜头元素。但是,Kaust的研究团队正在积极努力将混合光学系统与衍射光学和衍射光学元件和金属镜结合在一起的混合光学系统。这种进步可以进一步将成像系统的小型化成分,并解锁新功能,例如光谱摄像机和联合彩色深度成像。
杨总结说:“这将进一步将成像系统的小型化成像化,并解锁新的功能,例如光谱摄像机和联合彩色深度成像。”
创新方法利用AI和课程学习的力量有望简化设计过程,降低成本并为下一代成像系统铺平道路。
无论是在手机摄像机还是其他高级成像应用中,该技术的影响都将是深远的,这为行业的性能和能力设定了新的标准。
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