Рассмотрим метод управления непоследовательным освещением с помощью рассеянных носителей на основе машинного обучения.
Его потенциальное применение для многоракурсных стерео дисплеев. Обратная функция между входной и выходной картинами интенсивности света через рассеивающую среду регрессирует с помощью алгоритма машинного обучения.
Обратная функция используется для вычисления значения параметра
входной шаблон для создания целевой выходной шаблона через рассеивающую среду. Такой метод предполагает потенциальное применение для многоракурсных стерео дисплеев.
Эта концепция позволяет использовать дифузор в качестве параллаксного барьера, цилиндрическая линза или линза на обычном стерео дисплее с функцией многоракурсной развертки, что обеспечивает низкую стоимость и высокую точность изображения.
Нейронная сеть обучается с большим количеством пар случайных моделей и их параллакса. Экспериментальная демонстрация показала, что многоракурсный стерео дисплей на основе рассеяния состоит из следующих элементов: дифузор и обычный жидкокристаллический дисплей, и он воспроизводит различные рукописные символы, которые были запечатлены вручную стереокамерой.
Контроль света через рассеивающие среды является давней проблемой в области оптики и фотоники для биомедицинской визуализации, оптической связи. С этой целью были предложены различные методы, которые в основном подразделяются на обратную связь и инверсионные подходы.
Первый подход использует итеративный процесс обратной связи для оптимизации световой картины за или внутри рассеивающих сред.
Второй принимает обратно пропорционально матрице передачи для формирования неитеративного волнового фронта через рассеивающие среды.
Недавно в инверсионно-ориентированный подход к управлению светом через рассеивающие среды была внедрена технология машинного обучения для упрощения оптической настройки и расширения области ее применения. В этом методе соотношение между входом и выходом света через рассеивающие среды регрессирует с помощью большого количества обучающих входных и выходных пар.
В предыдущих исследованиях использовался когерентный источник света и пространственный модулятор света, но эти устройства были дорогостоящими. Машинный подход к обучению может быть применен для управления непоследовательным светом через рассеивающие среды. Это снижает стоимость оборудования и расширяет влияние управления освещением за счет рассеивания средств массовой информации на различные области.
В качестве примера его применения можно привести многоракурсный стерео дисплей (MSD) с разбросанными носителями . MSD - это одна из категорий трехмерных дисплеев, которая представляет собой трехмерную сцену для зрителей.
Твердотельные накопители MSD перспективны для просмотра без очков и коммерческих продуктов. Этот дисплей глубоко использует оптический элемент модуляции на двухмерном дисплее или стопку из нескольких дисплеев для углового управления лучами света в направлении наблюдателей. Параллаксные барьеры, цилиндрические решетки линз и микролинзы обычно используются в качестве элементов оптической модуляции в MSD, основанных на первом подходе.
Изображение на дисплее с использованием этого подхода геометрически рассчитано для получения произвольных параллактических изображений на основе модели массива точечных отверстий. Несоответствия и/или аберрации (особенно при большом угле обзора) элементов оптической модуляции влияют на качество воспроизводимого изображения из-за несоответствия между моделью и реальной оптической системой.
В экспериментальной демонстрации в качестве нового элемента оптической модуляции MSD был использован дифузор, который показал общую универсальность этого подхода, хотя он легко применим к обычным MSD для компенсации несоответствия моделей на основе машинного обучения. Этот дисплей воспроизводит различные изображения всего в двух позициях для простоты просмотра, но легко расширить систему до MSD с большим количеством позиций просмотра.
Таким образом подход облегчает требования к оптическому контролю с помощью рассеивающих сред и их применения. Кроме того, продемонстрированная глубина L дисплея может способствовать снижению стоимости элемента оптической модуляции, например, за счет использования некачественной матрицы объективов и дифузора, а также повышению производительности твердотельных накопителей.
Так представлено продление управления светом через рассеивающие среды, основанные на машинном обучении непоследовательному кейсу. Взаимосвязь между изображением на жидкокристаллическом дисплее и изображением, снятым камерой, установлена с помощью перцептрона со случайно сгенерированными тренировочными шаблонами.
Изображение на дисплее может быть рассчитано по сети для воспроизведения целевого изображения на камере. Это потенциальная возможность применения концепции к ОМО. В этом случае сеть обучается работе с парами параллакса, снятыми стереокамерой.
Целевые изображения и пары параллакса-мишени воспроизводятся в экспериментальной демонстрации как при одноракурсной, так и многоракурсной съемке соответственно. Данный метод упрощает оптическую настройку для управления освещением через рассеивающие среды с помощью обычного дисплея.
Описанное здесь применение для твердотельных накопителей может быть использовано для компенсации оптических процессов, таких как аберрации массивов объективов, которые не могут быть выражены с помощью модели точечных массивов, используемой в обычных твердотельных накопителях, а также может быть расширено для защиты информационных дисплеев.