沒有鏡頭的相機

朱崇愷

當想象某個相機對著自己的時候，你想到的相機是什么形狀的呢？猶他大學電子和計算機工程系副教授梅農(nóng)（Rajesh Menon）表示：“為什么相機一定需要有個鏡頭呢？為什么我們不從頭開始思考設(shè)計針對機器優(yōu)化的相機，而非針對人類優(yōu)化的呢？”由此出發(fā)，他帶領(lǐng)的團隊在最新一期的《光學快遞》期刊上發(fā)表的論文中描述了一種創(chuàng)建無光學相機的方法，其中常規(guī)的玻璃窗或任何透視的窗戶都可以起鏡頭的作用。

相機的目的無非是為了讓人類能看到圖片。傳統(tǒng)的透鏡鏡頭可以直接將圖像聚焦到底片上，電子照相機則是由鏡頭將圖像聚焦到感光元件上。但是，如果你可以開發(fā)一種算法，用計算機來解釋圖像呢？如果數(shù)碼相機的傳感器指向沒有鏡頭的物體，就會產(chǎn)生看起來像像素斑點的圖像。但是在該圖像內(nèi)仍然有足夠的數(shù)字信息來檢測對象。如果計算機程序經(jīng)過適當?shù)挠柧殻ㄟ^算法來解碼圖像，還是可以識別出其內(nèi)容。這正是梅農(nóng)團隊所實現(xiàn)的。

雖然目前這樣獲得的圖像分辨率很低，但是已經(jīng)足夠識別對象了。這種照片當然不足以贏得普利策獎，但對于自動駕駛汽車的避障傳感器等應(yīng)用來說就已經(jīng)足夠了。短期就可以實現(xiàn)的應(yīng)用場景包括：汽車擋風玻璃可以直接成為感知道路上物體的攝像機，或者家中的每個窗戶都可以變成安全攝像頭。