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Single-shot real-time compressed ultrahigh-speed imaging enabled by a snapshot-to-video autoencoder

Photonics Research 2021年第12期9卷 2464-2474页

作者： XIANGLEI LIU JOÃO MONTEIRO ISABELA ALBUQUERQUE YINGMING LAI ChENG JIANG ShIAN ZhANG tiago h.falk JINYANG LIANG CentreÉnergie Matériaux Télécommunications Institut National de la Recherche ScientifiqueVarennesQuébec J3X1S2Canada State Key Laboratory of Precision Spectroscopy East China Normal UniversityShanghai 200062China

Single-shot 2 D optical imaging of transient scenes is indispensable for numerous areas of *** existing techniques,compressed optical-streaking ultrahigh-speed photography(COSUP)uses a cost-efficient design to endow ultrahigh frame rates with off-the-shelf CCD and CMOS *** far,COSUP’s application scope is limited by the long processing time and unstable image quality in existing analytical-modeling-based video *** overcome these problems,we have developed a snapshot-to-video autoencoder(S2 V-AE)—which is a deep neural network that maps a compressively recorded 2 D image to a *** S2 V-AE preserves spatiotemporal coherence in reconstructed videos and presents a flexible structure to tolerate changes in input *** in compressed ultrahigh-speed imaging,the S2 V-AE enables the development of single-shot machine-learning assisted real-time(SMART)COSUP,which features a reconstruction time of 60 ms and a large sequence depth of 100 ***-COSUP is applied to wide-field multiple-particle tracking at 20,000 frames per *** a universal computational framework,the S2 V-AE is readily adaptable to other modalities in high-dimensional compressed ***-COSUP is also expected to find wide applications in applied and fundamental sciences.

关键词： frames video overcome

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