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Probability distribution free multi-level sampling pattern design for single pixel cameras

Bhattacharjee, Protim und Börner, Anko (2021) Probability distribution free multi-level sampling pattern design for single pixel cameras. In: Digital Optical Technologies 2021, 11788, Seiten 104-118. SPIE. SPIE Digital Optical Technologies 2021, 2021-06-21 - 2021-06-26, Online. doi: 10.1117/12.2593810. ISBN 978-1-5106-4411-3. ISSN 0277-786X.

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2MB

Kurzfassung

Traditional compressed sensing matrices like the Gaussian random matrices and Bernoulli matrices are signal structure agnostic due to their adherence to the Restricted Isometry Property (RIP). However, practical measurement operators like the Walsh measurement matrix do not posses RIP and their reconstruction quality can be improved when the measurements are adapted to the signal structure. Sparsity in natural images decay in an asymptotic manner with dense low spatial frequency subbands and sparser higher frequency subbands. Existing methods use decaying power laws to generate a probability map that mimics this sparsity behaviour. Specifying the subbands to sample and the number of measurements to sample in each subband is difficult in such methods. Also generating frequency selective maps is difficult. We propose a sampling pattern design procedure that adheres to the asymptotic sparsity principle but allows selection of the spatial frequency subbands. Bounds are provided such that maximum measurements are allocated to low spatial frequencies. Through experiments on airborne imagery we show that the proposed method works at-par with existing methods for regular imaging requirements. In an unknown environment the proposed method ensures acquisition of spatial frequencies as- sociated with maximum energy and allows easy and flexible design of sampling patterns for frequency selective imaging in specialized scenarios.

elib-URL des Eintrags:https://elib.dlr.de/143660/
Dokumentart:Konferenzbeitrag (Vortrag)
Titel:Probability distribution free multi-level sampling pattern design for single pixel cameras
Autoren:
AutorenInstitution oder E-Mail-AdresseAutoren-ORCID-iDORCID Put Code
Bhattacharjee, Protimprotim.bhattacharjee (at) dlr.deNICHT SPEZIFIZIERTNICHT SPEZIFIZIERT
Börner, AnkoAnko.Boerner (at) dlr.deNICHT SPEZIFIZIERTNICHT SPEZIFIZIERT
Datum:20 Juni 2021
Erschienen in:Digital Optical Technologies 2021
Referierte Publikation:Ja
Open Access:Nein
Gold Open Access:Nein
In SCOPUS:Ja
In ISI Web of Science:Ja
Band:11788
DOI:10.1117/12.2593810
Seitenbereich:Seiten 104-118
Verlag:SPIE
Name der Reihe:Proceedings of SPIE
ISSN:0277-786X
ISBN:978-1-5106-4411-3
Status:veröffentlicht
Stichwörter:Multi-level sampling, Single pixel cameras, Compressed sensing, Multi-level sampling design, Exploration systems
Veranstaltungstitel:SPIE Digital Optical Technologies 2021
Veranstaltungsort:Online
Veranstaltungsart:internationale Konferenz
Veranstaltungsbeginn:21 Juni 2021
Veranstaltungsende:26 Juni 2021
Veranstalter :SPIE
HGF - Forschungsbereich:Luftfahrt, Raumfahrt und Verkehr
HGF - Programm:Raumfahrt
HGF - Programmthema:Technik für Raumfahrtsysteme
DLR - Schwerpunkt:Raumfahrt
DLR - Forschungsgebiet:R SY - Technik für Raumfahrtsysteme
DLR - Teilgebiet (Projekt, Vorhaben):R - Projekt MOREX [SY]
Standort: Berlin-Adlershof
Institute & Einrichtungen:Institut für Optische Sensorsysteme > Echtzeit-Datenprozessierung
Hinterlegt von: Bhattacharjee, Protim
Hinterlegt am:06 Sep 2021 09:22
Letzte Änderung:24 Apr 2024 20:43

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