Auflösungserhöhung durch nichtregelmäßige Abtastung

Bisher ging die Erhöhung der Auflösung einer Kamera immer mit der Steigerung der Anzahl der Pixel des Bildsensors einher. Kameras und Aufnahmesysteme sind jedoch im Datendurchsatz, das heißt, wie viele Pixel pro Sekunde aufgenommen und gespeichert werden können, aufgrund der möglichen Leistungsaufnahme und Komplexität der Hardware begrenzt. Es wird daher ein Ansatz vorgeschlagen, bei dem für ein Bild nur relativ wenige Pixel aufgenommen werden und das hochauflösende Bild in einem anschließenden Rekonstruktionsprozess erzeugt wird. Das dafür erforderliche nichtregelmäßige Abtastraster ist dabei so optimiert, dass dennoch Bildsensoren mit regelmäßig angeordneten Ausleseschaltungen eingesetzt werden können. Dadurch wird es möglich, eine existierende Kameraplattform mit nur wenigen Änderungen zu nutzen. Die Bildrekonstruktion erfolgt mit einem Ansatz basierend auf dünn besetzten Repräsentationen. Das Ergebnis ist ein hochaufgelöstes Bild, das mit deutlich geringerem Aufwand bei der Aufnahme erzielt werden kann.

Wenn die Auflösung eines Bildsensors für eine bestimmte Anwendung nicht ausreicht, wird dieser normalerweise durch einen Sensor mit höherer Auflösung ersetzt. Mit wachsender Sensorauflösung steigen allerdings auch der Leistungsbedarf sowie die Kosten des Systems: Mehr Pixel müssen in der gleichen Zeit aus dem Bildsensor ausgelesen werden, wofür mehr Energie benötigt wird. Die A/DWandlung muss mit einem höheren Takt erfolgen und auch weitere Komponenten, wie Speicher, Kompression und Bildverarbeitung werden dadurch komplexer...