압축 코딩 개구키드 노출 영상 복원 및 광류 기반 고속 재구성

본 논문은 압축 코딩 개구(Coded Aperture)와 키드 노출(Keyed Exposure) 기법을 결합한 새로운 영상 측정 시스템인 CAKE(Compressed Aperture Keyed Exposure)를 제안한다. 서론에서는 압축 센싱(Compressed Sensing, CS)의 기본 원리와 기존의 단일 픽셀 카메라, 코딩 개구, 키드 노출 기술의 장단점을 소개한다. 기존 시스템은 공간 해상도와 시간 해상도 사이의 트레이드오프가 심했으며, 특히 물리적 구현이 복잡하거나 재구성 비용이 높았다. 본 연구의 첫 번째 목표는 이러한 한계를 극복하고, 소형 플랫폼에서도 높은 광자 효율과 높은 시간·공간 해상도를 동시에 달성하는 것이다. 이를 위해 저자들은 다음과 같은 핵심 설계를 제시한다. 1. **압축 코딩 개구와 키드 노출의 통합** 각 고속 프레임 t에 대해 고해상도 마스크 h_t 를 적용하고, 이를 컨볼루션 연산 H_t 로 표현한다. 이후 서브샘플링 연산 S(예: 저해상도 FPA 또는 CCD)와 결합해 단일 측정 y_k 를 얻는다. 시간 구간 T_k 내에서 B개의 고속 프레임을 누적해 하나의 저속 측정으로 만들며, 이는 식 (3)·(5) 로 정형화된다. 2. **RIP 증명** 측정 행렬 A =