在我們印象裡，相機總是逃不開這玩意：
凸透鏡成像原理。
從傻瓜照相機到手機攝像頭，都擁有一個凸透鏡作為鏡頭。
但是有人偏偏覺得，不需要鏡頭也能造出相機。
他還真造出來了。猶他大學副教授Rajesh Menon研發了一種新型相機，沒有鏡頭，隻要一塊玻璃（非凸透鏡）就可以實作。
差別是，别人用的是穿過玻璃凸透鏡的折射光線，Menon用的則是在沒能從玻璃裡出來的反射光線。
“非人”的相機
Menon的靈感來自于計算機視覺技術的發展。他發現，許多照片和視訊都不是拍來給人看的，而是直接交給各種工業生産中的傳感器來“檢視”。
也就是說，雖然人類更喜歡看高分辨率的清晰照片，但如果一張照片是給計算機看的，那麼這張照片就不需要高分辨率和圖像保真度，哪怕隻是一張簡單、模糊的照片，也足夠計算機提取出它需要的資訊。
想想就非常省存儲空間。
是以，Menon覺得，可以根據機器“看圖”的需求，來生産一種專門給機器做的相機。
新相機原理：折射
當光線進入玻璃的時候，大部分光都穿過兩層玻璃和空氣的分界，使人能看到玻璃後面的景象。
而一小部分光線則在進入玻璃後，開始在玻璃的兩側反射。Menon就用到了這些反射的光線。
反射的光線終将反射到玻璃的邊緣。于是，Menon将一個CMOS傳感器（640×480像素，提供8位分辨率）連接配接到有機玻璃闆的邊緣，使它們平滑接觸，然後連接配接到成像裝置上，之後在有機玻璃闆周邊的其餘部分放置反光帶。
CMOS傳感器壓在玻璃邊緣可以檢測到進入玻璃的光在多次反射後的信号，之後對這些探測到的光信号進行處理，就可以實作成像，玻璃也就随之成了類似相機鏡頭的存在。
在實驗中，Menon準備了一個32×32的LED闆，一共有1024個LED發光二極管。
之後，一個個分别點亮1024個二極管，記下此時CMOS傳感器得到的信号。
之後，LED闆上的1024個“像素”無論呈現怎樣的圖形，CMOS傳感器都可以監測到它們發出的信号，并且推算出LED闆上的原始圖形。
上圖是這個相機的效果。左側是LED闆上的原始圖像，中間是CMOS傳感器信号得出的點擴散函數，右邊就是效果圖啦。
用途：VR/AR眼動儀&家庭安全相機
目前，Menon的團隊正在開發一種機器學習算法來研究更複雜的圖像，不限于LED闆上的圖像，還可能有手寫數字的拍攝識别。
不過，這種神奇的相機究竟可以拿來做什麼呢？
Menon預計這項技術的首批應用可能是VR/AR眼鏡。因為在VR/AR裝置中，生成和顯示圖像就已經需要巨大的硬體裝置了，如果需要實作眼動追蹤的話，加一台眼動追蹤相機可能太麻煩了，是以這款相對輕量級的相機可以提供足夠的資訊來跟蹤使用者的眼球運動。
另外，Menon認為未來這項技術也可以用在家庭安全相機上。如果在家中裝一個攝像頭，可能太過明顯，引起竊賊注意。是以，不妨在房間的窗戶上安裝這套裝置，可以實作神不知鬼不覺的了解家中一切動向。
論文傳送門
Computational imaging enables a “see-through” lens-less camera
Ganghun Kim and Rajesh Menon
https://www.osapublishing.org/oe/abstract.cfm?uri=oe-26-18-22826
原文釋出時間為：2018-08-30
本文作者：關注前沿科技
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