The coded aperture snapshot spectral imaging (CASSI) architecture has been employed widely for capturing hyperspectral video. Despite allowing concurrent capture of hyperspectral video, spatial modulation in CASSI sacrifices image resolution significantly while reconstructing spectral projection via sparse sampling. Several multiview alternatives have been proposed to handle this low spatial resolution problem and improve measurement accuracy, for instance, by adding a translation stage for the coded aperture or changing the static coded aperture with a digital micromirror device for dynamic modulation. State-of-the-art solutions enhance spatial resolution significantly but are incapable of capturing video using CASSI. In this paper, we present a novel compressive coded aperture imaging design that increases spatial resolution while capturing 4D hyperspectral video of dynamic scenes. We revise the traditional CASSI design to allow for multiple sampling of the randomness of spatial modulation in a single frame. We demonstrate that our compressive video spectroscopy approach yields enhanced spatial resolution and consistent measurements, compared with the traditional CASSI design.
초분광이미징은 세밀한 분광정보를 측정할 수 있는 기술로 기존의 3개의 색상만 측정할 수 있는 RGB 카메라에 비해 더 많은 물질정보를 획득할 수 있다. 하지만 측정해야 하는 정보가 많아지는 만큼 기존의 초분광이미징 기술들은 여러번에 걸쳐서 촬영하거나 해상도를 낮춰서 촬영해야 했다. 초분광 동영상 촬영을 위해서는 한번의 촬영으로 초분광 정보를 측정해야 한다. CASSI 시스템은 압축센싱을 이용해 단일 촬영으로 초분광 이미지를 획득할 수 있었지만 낮은 해상도를 가지고 있다. 본 학위논문에서는 만화경을 이용해 기존의 CASSI 초분광이미징을 발전시킨 시스템을 제안한다. 본 시스템은 입사된 이미지를 산란기를 이용해 중간 이미지를 생성하고 만화경을 이용해 여러개의 이미지로 복제시킨다. 복제된 이미지들로 부터 초분광 이미지를 복원하면 기존의 다중 촬영 방식의 초분광이미징 시스템의 장점을 활용하면서 한번의 촬영으로 초분광 이미징을 구현할 수 있다.
