"変調光ストリームを生成するために入射光ストリームを一連の空間パターンで変調するように構成された、光変調素子のアレイを含む光変調ユニットと、複数の光検出装置と、前記変調光ストリームの複数の空間サブセットの各々からの光を前記複数の光検出装置のそれぞれの上に送出するように構成された光学サブシステムと、を備え、前記変調光ストリームの前記空間サブセットは、前記光変調素子のアレイのそれぞれのサブセットにより生成され、前記光変調素子のアレイの各サブセットは、前記入射光ストリームのそれぞれの空間サブセットを変調することによって前記変調光ストリームの前記それぞれの空間サブセットを生成し、前記光検出装置は、それぞれの電気信号を生成するように構成され、前記電気信号の各々は、前記変調光ストリームの前記それぞれの空間サブセットの強度を時間の関数として表し、前記電気信号のサンプルを取得するように構成されたサンプリングサブシステムをさらに備え、前記サンプルは、前記電気信号にそれぞれ対応するサンプルサブセットを含み、各サンプルサブセットは、前記それぞれの電気信号の複数のサンプルを含む、ことを特徴とするシステム。前記サンプルサブセットの各々は、画像のそれぞれのサブ画像を構築するために使用可能であり、各サブ画像は、前記入射光ストリームの前記空間サブセットのそれぞれを表す、ことを特徴とする請求項1に記載のシステム。前記光変調素子の数をNとし、前記光検出装置の数をLとし、前記画像内の画素数をnとし、nはN以下であり、前記光変調ユニットは、単位時間当たりRP個の空間パターンという最大レートで、前記入射光ストリームを前記空間パターンで変調するように構成され、各サンプルサブセット内のサンプルの数をmSSとし、n/L画素の画像を所与の精度で再構成するために必要な最低圧縮センシングサンプル数mnLは、Lが増加するにつれて減少し、mSS及びLは、mSSがmnL以上となり、mSS/RPが目標取得時間以下となるように選択される、ことを特徴とする請求項2に記載のシステム。前記光変調素子の数をNとし、前記光検出装置の数をLとし、前記画像内の画素数をnとし、nはN以下であり、各サンプルサブセットは、前記それぞれのサブ画像をn/L画素で構成するために使用可能であり、前記サンプリングサブシステムは、各サンプルサブセット内の前記サンプル数を、前記電気信号の前記サンプルの画質と取得時間の間の異なるトレードオフを可能にするように動的にプログラム可能とするように構成される、ことを特徴とする請求項2に記載のシステム。各サンプルサブセットに作用して前記それぞれのサブ画像を構成するように構成された処理装置をさらに備える、ことを特徴とする請求項2に記載のシステム。前記サンプリングサブシステムは、前記電気信号のサンプルをグループの形で取得するように構成され、前記グループの各々は、前記電気信号の各々の少なくとも1つのサンプルを含み、前記グループの各々は、前記空間パターンのそれぞれに対応する、ことを特徴とする請求項1に記載のシステム。前記サンプリングサブシステムは、前記電気信号の前記サンプルグループを、単位時間当たりRG個のグループという最大グループレートで取得するように構成され、各サンプルサブセット内のサンプルの数をmSSとし、前記光変調素子の数をNとし、nはN以下であり、前記光検出装置の数をLとし、n/L画素の画像を再構成するために必要な圧縮センシングサンプルの数mnLは、Lが増加するにつれて減少し、Lは、mSSがmnL以上となりかつmSS/RGが目標取得時間以下となるように選択される、ことを特徴とする請求項6に記載のシステム。前記サンプリングサブシステムは、複数のアナログ/デジタル変換器ADCを含み、前記ADCの各々は、前記光検出装置のそれぞれにより生成された前記電気信号の前記サンプルを取得するように構成される、ことを特徴とする請求項1に記載のシステム。前記ADCのうちの少なくとも第1及び第2のADCは、異なるビット分解能を有する、ことを特徴とする請求項8に記載のシステム。前記光学サブシステムは、複数のレンズを含み、前記レンズの各々は、前記変調光ストリームの前記空間サブセットのそれぞれからの前記光を前記光検出装置のそれぞれの光検出面上に導くように構成される、ことを特徴とする請求項1に記載のシステム。前記光学サブシステムは、ファイバ結合装置と複数のファイバ束とを含み、前記ファイバ結合装置は、前記変調光ストリームの前記空間サブセットの各々からの前記光を前記ファイバ束のそれぞれの上に結合するように構成される、ことを特徴とする請求項1に記載のシステム。前記光学サブシステムは、内面が反射型である複数の光導体を含む、ことを特徴とする請求項1に記載のシステム。前記光学サブシステムは、集光レンズを含み、前記複数の光検出装置は、前記集光レンズの像面に位置する、ことを特徴とする請求項1に記載のシステム。前記光変調素子の前記アレイの前記サブセットは、隣接するサブセットである、ことを特徴とする請求項1に記載のシステム。前記光検出装置のうちの少なくとも第1及び第2の光検出装置は、異なる光感度を有する、ことを特徴とする請求項1に記載のシステム。前記複数の光検出装置は、アレイの形で配置される、ことを特徴とする請求項1に記載のシステム。前記アレイは、2次元矩形アレイであり、前記サンプリングサブシステムは、前記アレイの列当たりに1つのアナログ/デジタル変換器を含む、ことを特徴とする請求項16に記載のシステム。前記複数の光検出装置は、第1の集積回路に組み込まれる、ことを特徴とする請求項1に記載のシステム。前記サンプリングサブシステムは、読み出し集積回路を含み、該読み出し集積回路は、前記第1の集積回路に結合される、ことを特徴とする請求項18に記載のシステム。前記読み出し集積回路は、前記第1の集積回路にバンプボンディングされる、ことを特徴とする請求項19に記載のシステム。光変調素子のアレイにより、変調光ストリームを生成するために入射光ストリームを一連の空間パターンで変調するステップと、前記変調光ストリームの複数の空間サブセットの各々からの光を複数の光検出装置のそれぞれの上に送出するステップと、を含み、前記変調光ストリームの前記空間サブセットは、前記光変調素子のアレイのそれぞれのサブセットにより生成され、前記光変調素子のアレイの各サブセットは、前記入射光ストリームのそれぞれの空間サブセットを変調することによって前記変調光ストリームの前記それぞれの空間サブセットを生成し、各々が前記光検出装置のそれぞれにより生成され、前記変調光ストリームの前記空間サブセットのそれぞれの強度を時間の関数として表す電気信号を生成するステップと、前記電気信号のサンプルを取得するステップと、をさらに含み、前記サンプルは、前記電気信号にそれぞれ対応するサンプルサブセットを含み、各サンプルサブセットは、前記それぞれの電気信号の複数のサンプルを含む、ことを特徴とする方法。前記サンプルサブセットの各々は、画像のそれぞれのサブ画像を構築するために使用可能であり、各サブ画像は、前記入射光ストリームの前記空間サブセットのそれぞれを表す、ことを特徴とする請求項21に記載の方法。前記光変調素子の数をNとし、前記光検出装置の数をLとし、前記画像内の画素数をnとし、nはN以下であり、前記入射光ストリームは、単位時間当たりRP個の空間パターンという最大レートで前記空間パターンで変調され、各サンプルサブセット内のサンプルの数をmSSとし、n/L画素の画像を所与の精度で再構成するために必要な最低圧縮センシングサンプル数mnLは、Lが増加するにつれて減少し、mSS及びLは、mSSがmnL以上となり、mSS/RPが目標取得時間以下となるように選択される、ことを特徴とする請求項22に記載の方法。前記サンプルサブセットに作用して前記それぞれのサブ画像を構成するステップをさらに含む、ことを特徴とする請求項21に記載の方法。前記サンプルサブセットを、通信チャネルを介して受信機に送信するステップをさらに含む、ことを特徴とする請求項21に記載の方法。前記電気信号の前記サンプルを取得する前記ステップは、前記サンプルをグループの形で取得するステップを含み、前記グループの各々は、前記電気信号の各々の少なくとも1つのサンプルを含み、前記グループの各々は、前記空間パターンのそれぞれに対応する、ことを特徴とする請求項21に記載の方法。前記グループは、単位時間当たりRG個のグループというレートで取得され、前記光変調素子の数をNとし、nはN以下であり、前記光検出装置の数をLとし、各サンプルサブセット内のサンプルの数をmSSとし、n/L画素の画像を再構成するために必要な圧縮センシングサンプルの数mnLは、Lが増加するにつれて減少し、Lは、mSSがmnL以上となりかつmSS/RGが目標取得時間以下となるように選択される、ことを特徴とする請求項26に記載の方法。変調光ストリームを生成するために入射光ストリームを一連の空間パターンで変調するように構成された、光変調素子のアレイを含む光変調ユニットと、複数の光検出装置と、前記変調光ストリームの空間サブセットを前記光検出装置のそれぞれに導くように構成された光学サブシステムと、を備え、前記変調光ストリームの前記空間サブセットは、前記光変調素子のアレイのそれぞれの非重複領域により生成され、前記光変調素子のアレイの各領域は、前記入射光ストリームのそれぞれの空間サブセットを変調することによって前記変調光ストリームの前記それぞれの空間サブセットを生成し、前記光検出装置の各々は、前記変調光ストリームの前記それぞれの空間サブセットの強度を時間の関数として表すそれぞれの電気信号を生成するように構成され、複数のアナログ/デジタル変換器ADCをさらに備え、前記ADCの各々は、前記光検出装置のそれぞれにより生成された前記電気信号のそれぞれのサンプルシーケンスを取り込むように構成され、前記ADCの各々によって取り込まれた前記それぞれのサンプルシーケンスは、前記入射光ストリームの前記対応する空間サブセットを表すそれぞれのサブ画像を構成するために使用可能である、ことを特徴とするシステム。前記光学サブシステムは、複数のレンズを含み、前記レンズの各々は、前記変調光ストリームの前記空間サブセットのそれぞれを前記光検出装置のそれぞれの光検出面上に導くように構成される、ことを特徴とする請求項28に記載のシステム。前記光学サブシステムは、ファイバ結合装置と複数のファイバ束とを含み、前記ファイバ結合装置は、前記変調光ストリームの前記空間部分の各々からの光を前記ファイバ束のそれぞれの上に結合するように構成され、前記ファイバ束の各々は、前記変調光ストリームの前記それぞれの空間サブセットからの前記光を前記光検出装置のそれぞれの光検出面上に導くように構成される、ことを特徴とする請求項28に記載のシステム。前記複数の光検出装置は、単一の集積回路に組み込まれる、ことを特徴とする請求項28に記載のシステム。前記光学サブシステムは、集光レンズを含み、前記複数の光検出装置は、前記集光レンズの像面に位置する、ことを特徴とする請求項28に記載のシステム。前記複数のADCは、それぞれのサンプルシーケンスを同期的に取り込むように構成される、ことを特徴とする請求項28に記載のシステム。前記複数の光検出装置は、アレイの形で配置される、ことを特徴とする請求項28に記載のシステム。前記サンプルシーケンスの各々は、前記それぞれのサブ画像内の前記画素数よりも小さなサンプルサイズを有する、ことを特徴とする請求項28に記載のシステム。変調光ストリームを生成するために入射光ストリームを一連の空間パターンで変調するように構成された、N個の光変調素子のアレイを含む光変調ユニットと、1よりも大きくNよりも小さいL個の光検出素子のアレイと、前記変調光ストリームの複数の空間部分の各々からの光を前記光検出素子のアレイのそれぞれの上に集光するように構成された光学サブシステムと、を備え、前記変調光ストリームの前記空間部分は、前記光変調素子のアレイのそれぞれの非重複領域により生成され、前記光変調素子のアレイの各領域は、前記入射光ストリームのそれぞれの空間部分を変調することによって前記変調光ストリームの前記それぞれの空間部分を生成し、前記L個の光検出素子は、それぞれの電気信号を生成するように構成され、前記電気信号の各々は、前記変調光ストリームの前記それぞれの空間部分の強度を時間の関数として表し、前記L個の光検出素子のアレイからサンプルグループを読み出すように構成された回路をさらに備え、各サンプルグループは、L個のサンプルを含み、各グループの前記L個のサンプルは、前記電気信号の各々につき1つのサンプルを含む、ことを特徴とするシステム。前記回路は、前記グループを単位時間当たりにRG個のグループという最大レートで読み出すように構成され、前記グループの各々は、前記空間パターンのそれぞれに対応し、前記一連の空間パターンは、前記入射光ストリームを表すN画素の画像を構成するために前記グループのうちのM個を使用可能とするように構成され、Mは1よりも大きくN/L以下である、ことを特徴とする請求項36に記載のシステム。Lは、前記M個のグループに関して目標取得時間以下の取得時間を達成するように選択される、ことを特徴とする請求項37に記載のシステム。Mは、N/L未満である、ことを特徴とする請求項37に記載のシステム。前記回路は、前記グループを単位時間当たりにRG個のグループという最大レートで読み出すように構成され、前記グループの各々は、前記空間パターンのそれぞれに対応し、前記一連の空間パターンは、各々の長さがMグループである前記グループのサブセットがそれぞれのN画素の画像を構成するために使用可能になるように構成され、Mは1よりも大きくN/L以下であり、Lは、前記グループサブセットの取得レートが目標取得レート以上となるように選択される、ことを特徴とする請求項36に記載のシステム。前記回路は、読み出し集積回路に含まれ、前記L個の光検出素子のアレイは、第2の集積回路に含まれる、ことを特徴とする請求項36に記載のシステム。前記読み出し集積回路は、前記第2の集積回路にバンプボンディングされる、ことを特徴とする請求項41に記載のシステム。前記回路及び前記光検出素子は、単一の集積回路に含まれる、ことを特徴とする請求項36に記載のシステム。圧縮撮像における課題の1つは、ビデオレートで動作できるFPAベースのカメラと競うのに十分な速さの信号Stのサンプルを取得することである。FPAは、焦点面アレイの頭字語である。焦点面アレイは、典型的には光学系の焦点面又は像面に位置する典型的には矩形の光検出素子のアレイを含む画像検出デバイスである。少なくともいくつかの値をNとした場合、N素子FPAは、N画素の画像をビデオレートで取得することができる。Nが大きい場合、上述した圧縮撮像カメラが、ビデオキャプチャ、すなわちN画素の画像の符号化表現をビデオレートで取り込めるようにするのに十分に高いレートで信号Stのサンプルを取得することは困難となり得る。従って、圧縮撮像装置が符号化画像を取得できるレートを高めることができる機構が必要とされている。ある実施形態の組では、撮像システムが、光変調ユニット、2又はそれ以上の光検出装置、光学サブシステム、及びサンプリングサブシステムを含むことができる。光変調ユニットは、変調光ストリームを生成するために、入射光ストリームを一連の空間パターンで変調するように構成される。光変調ユニットは、光変調素子のアレイを含む。光学サブシステムは、変調光ストリームの空間サブセット領域からの光を光検出装置のそれぞれの上に送出するように構成される。換言すれば、各光検出装置は、主に変調光ストリームのそれぞれの空間サブセットから光を受け取る。変調光ストリームの空間サブセットは、光変調素子のアレイのそれぞれのサブセットにより生成される。光変調素子のアレイの各サブセットは、入射光ストリームのそれぞれの空間サブセットを変調することにより、変調光ストリームのそれぞれの空間サブセットを生成する。光検出装置は、それぞれの電気信号を生成するように構成され、これらの電気信号の各々は、変調光ストリームのそれぞれの空間サブセットの強度を時間の関数として表す。サンプリングサブシステムは、電気信号のサンプルを、好ましくは並行して取得するように構成される。これらのサンプルは、それぞれ電気信号に対応するサンプルサブセットを含む。換言すれば、各サンプルサブセットは、それぞれの電気信号のサンプルを含む。これらのサンプルサブセットは、入射光ストリームを表す最終画像のそれぞれのサブ画像を再構成するために使用することができる。サブ画像は最終画像よりも小さいので、それぞれのサブ画像を再構成するために必要な各電気信号のサンプル数は、単画素カメラが最終画像を再構成するために取得する必要があるサンプルの数よりも大幅に少ない。従って、最終画像の圧縮データ同等物を取得するために必要な時間が大幅に短縮される。このことは、ビデオ用途では、撮像システムが単画素カメラよりも高いフレームレートで圧縮画像を取得できることを意味する。別の実施形態の組では、撮像システムが、変調前光学サブシステム、複数の光変調ユニット、複数の光検出装置、及び複数のアナログ/デジタル変換器ADCを含むことができる。変調前光学サブシステムは、入射光ストリームを受光し、この入射光ストリームを複数の光サブストリームに分離するように構成される。この光サブストリームは、入射光ストリームの非重複領域にそれぞれ対応する。従って、入射光ストリームは空間的に分割される。光変調ユニットは、それぞれの変調光サブストリームを生成するために、光サブストリームをそれぞれ変調するように構成される。光変調ユニットの各々は、それぞれの変調光サブストリームを生成するために、それぞれの光サブストリームをそれぞれの一連の空間パターンで変調するように構成される。光変調ユニットの各々は、それぞれの光変調素子のアレイを含む。光検出装置は、変調光サブストリームをそれぞれ受光してそれぞれの電気信号を生成するように構成される。各光検出装置により生成された電気信号は、それぞれの変調光サブストリームの強度を時間の関数として表す。ADCは、電気信号を、好ましくは並行してサンプリングするように構成される。ADCの各々は、光検出装置のそれぞれにより生成された電気信号のサンプルシーケンスを取り込むように構成される。各ADCによって取り込まれたサンプルシーケンスは、入射光ストリームの領域のそれぞれを表すそれぞれのサブ画像を構成するために使用することができる。このサブ画像を結合して最終画像を形成することができる。撮像システムは、変調光サブストリームのそれぞれからの光を光検出装置のそれぞれの上に導くように構成された複数の変調後光学サブシステムを含むこともできる。米国仮特許出願第61/372,826号に様々な追加の実施形態が記載されており、この特許出願は、本明細書に完全に記載されているかのようにその全体が引用により本明細書に組み入れられる。以下の好ましい実施形態の詳細な説明を以下の図面とともに検討すれば、本発明をより良く理解することができる。本発明は、様々な修正及び代替形態が可能であるが、図面には本発明の特定の実施形態を一例として示し、本明細書ではこれらについて詳細に説明する。しかしながら、図面及びこれに関する詳細な説明は、開示する特定の形態に本発明を限定することを意図するものではなく、むしろ添付の特許請求の範囲によって定められる本発明の思想及び範囲内にある全ての修正、同等物及び代替手段を含むことを意図するものであると理解されたい。以下の特許出願は、圧縮センシング及び圧縮撮像に関する教示を提供するものである。2005年4月21日に出願された光学画像圧縮方法及び装置MethodandApparatusforOpticalImageCompressionという名称の米国仮特許出願第60/673,364号。2005年5月10日に出願された複数のソースからデータを再構成する方法及び装置MethodandApparatusforReconstructingDatafromMultipleSourcesという名称の米国仮特許出願第60/679,237号。2005年10月25日に出願された圧縮サンプリング及び再構成のためのランダムフィルタRandomFiltersforCompressiveSamplingandReconstructionという名称の米国仮特許出願第60/729,983号。2005年11月1日に出願されたアナログ/情報変換のための圧縮センシング方法及び装置MethodandApparatusforCompressiveSensingforAnalog-to-InformationConversionという名称の米国仮特許出願第60/732,374号。2005年11月10日に出願された分散圧縮センシング方法及び装置MethodandApparatusforDistributedCompressedSensingという名称の米国仮特許出願第60/735,616号。2006年1月16日に出願されたSudoコード:スパース信号の効率的な圧縮サンプリングアルゴリズムSudocodes:EfficientCompressiveSamplingAlgorithmsforSparseSignalsという名称の米国仮特許出願第60/759,394号。2006年4月21日に出願された圧縮撮像装置のための方法及び装置MethodandApparatusforCompressiveImagingDeviceという名称の米国特許出願第11/379,688号。2010年6月1日に出願された圧縮撮像装置のための方法及び装置MethodandApparatusforCompressiveImagingDeviceという名称の米国特許出願第12/791,171号。用語記憶媒体は、情報の記憶及び検索を行うように構成された非一時的媒体である。記憶媒体の例には、RAM及びROMなどの様々な種類の半導体ベースメモリ、磁気ディスク、テープ、ストリップ及びフィルムなどの様々な種類の磁気媒体、CD-ROM及びDVD-ROMなどの様々な種類の光媒体、電荷及び/又はその他の様々な物理量のいずれかの蓄積に基づく様々な媒体、様々なリソグラフィ技術を使用して製造された媒体などがある。記憶媒体という用語は、その意味範囲に、所与の記憶媒体が、システム内の異なるチップ上又はネットワーク内の異なるコンピュータ上などの異なる場所に存在する2又はそれ以上の記憶媒体を結合したものであり得るという可能性を含む。通常、記憶媒体はコンピュータ可読であり、例えばコンピュータによって読み出すことができる。コンピュータ可読記憶媒体は、プログラム命令及び/又はデータを記憶するように構成することができ、このプログラム命令は、コンピュータシステムにより実行された場合、このコンピュータシステムが、本明細書で説明する方法の実施形態のいずれか、又は本明細書で説明する方法の実施形態のあらゆる組み合わせ、又は本明細書で説明する方法の実施形態のいずれかのあらゆるサブセット、又はこのようなサブセットのあらゆる組み合わせなどの方法を実行するようにする。コンピュータシステムは、記憶媒体上に記憶されたプログラム命令を実行するように構成された少なくとも1つのプロセッサを有するあらゆる装置又は装置の組み合わせである。コンピュータシステムの例には、パーソナルコンピュータPC、ワークステーション、ラップトップコンピュータ、タブレット型コンピュータ、メインフレームコンピュータ、サーバコンピュータ、クライアントコンピュータ、ネットワーク又はインターネット機器、ハンドヘルド装置、モバイル装置、携帯情報端末PDA、コンピュータベースのテレビシステム、グリッドコンピューティングシステム、ウェアラブルコンピュータ、生体内に植え込まれたコンピュータ、ヘッドマウント式ディスプレイに埋め込まれたコンピュータ、分散ネットワークを形成するセンサに埋め込まれたコンピュータなどがある。プログラマブルハードウェア要素PHEは、プログラマブルインターコネクトシステムを介して接続された複数のプログラマブル機能ブロックを含むハードウェア装置である。PHEの例には、FPGAフィールドプログラマブルゲートアレイ、PLDプログラマブルロジックデバイス、FPOAフィールドプログラマブルオブジェクトアレイ及びCPLDコンプレックスPLDがある。プログラマブル機能ブロックは、細粒度組み合わせロジック又はルックアップテーブルから粗粒度算術論理演算ユニット又はプロセッサコアまで多岐にわたることができる。本明細書で使用する光という用語は、その意味範囲に、可視スペクトル、紫外UVスペクトル、赤外IRスペクトル及びテラヘルツTHzスペクトルを含む波長範囲[λL、λU]内にあるスペクトルを有するあらゆる電磁放射線を含むことを意味する。従って、本明細書では、例えば、可視光線、又は紫外線、又は赤外線、又はテラヘルツ線、又はこれらのあらゆる組み合わせを光とする。いくつかの実施形態では、コンピュータシステムを、プロセッサ又はプロセッサの組及び記憶媒体を含むように構成することができ、この記憶媒体は、プログラム命令を記憶し、プロセッサは、記憶媒体に記憶されたプログラム命令を読み込んで実行するように構成され、プログラム命令は、プロセッサにより、本明細書で説明する様々な方法の実施形態のいずれか、又は本明細書で説明する方法の実施形態のあらゆる組み合わせ、又は本明細書で説明する方法の実施形態のいずれかのあらゆるサブセット、又はこのようなサブセットのあらゆる組み合わせなどの方法を実施するように実行可能である。光に作用するシステム100光に作用するシステム100は、図2Aに示すように構成することができる。システム100は、光変調ユニット110、光検出装置130、及びアナログ/デジタル変換器ADC140を含むことができる。光変調ユニット110は、変調光ストリームMLSを生成するために、受光した光ストリームLを一連の空間パターンで変調するように構成される。この一連の空間パターンを光ストリームに連続して適用することにより、光ストリームの連続するタイムスライスが、これらの空間パターンのうちの連続する空間パターンでそれぞれ変調されるようにすることができる。光ストリームLを空間パターンで連続的に変調することにより、光ストリームにタイムスライスの構造が課される。光変調ユニット110は、光ストリームの対応する部分を変調するように構成された複数の光変調素子を含む。空間パターンの各々は、光変調素子の各々の変調量又は範囲、又は値を指定する。数学的には、所与の空間パターンを適用する光変調ユニットの動作を、光ストリームLのタイムスライスを表す光照射野ベクトルxijとスカラー変調値mijのベクトルの素子単位の乗算を行って、変調光ストリームのタイムスライスを得ることと考えてもよい:mijxij=mijxij。ベクトルmijは、空間パターンにより指定される。各光変調素子は、対応するスカラー因子により、対応するストリーム部分の強度を効果的にスケーリングする。光変調ユニット110は、様々な方法で実現することができる。いくつかの実施形態では、LMU110を、個別に配向を制御できる複数のミラーマイクロミラーなどによって実現することができる。別の実施形態の組では、LMU110を、LCDシャッタのアレイなどと同様に、個別に透過率を制御できる素子のアレイによって実現することができる。各素子に供給される電気制御信号は、光が素子を透過できる範囲を制御する。さらに別の実施形態の組では、LMU110を、電気制御信号に応答して開閉することによって対応するアパーチャを通る光の流れを制御する、アパーチャのアレイを覆う独立制御可能な機械シャッタ微小機械シャッタなどのアレイによって実現することができる。さらに別の実施形態の組では、LMU110を、全体が電気制御信号に応答して動くことにより対応する穿孔を通る光の流れを制御する有孔機械プレートによって実現することができる。さらに別の実施形態の組では、LMU110を、各々が制御可能に光を受け取って再送するトランシーバ素子のアレイによって実現することができる。さらに別の実施形態の組では、LMU110を、回折格子ライトバルブGLVデバイスによって実現することができる。さらに別の実施形態では、LMU110を、反射型液晶liquid-crystal-on-siliconLCOS素子によって実現することができる。いくつかの実施形態では、光変調素子がアレイ2次元アレイ又は1次元アレイなどの形で配置される。様々なアレイ形状のあらゆるものが企図される。例えば、いくつかの実施形態では、このアレイが正方形アレイ又は矩形アレイである。別の実施形態では、アレイが六角形である。いくつかの実施形態では、光変調素子が、空間的にランダムに配置される。光検出装置130は、変調光ストリームMLSを受光し、この変調光ストリームの強度を時間の関数として表すアナログ電気信号IMLStを生成するように構成される。光検出装置130は、1又はそれ以上の光検出素子を含むことができる。光検出素子という用語は、光信号と電気信号の変換部を意味すると解釈することができる。例えば、フォトダイオードは光検出素子である。他の様々な実施形態では、光検出素子が、金属-半導体-金属MSM光検出器、フォトトランジスタ、光電管及び光電子増倍管などのデバイスを含むことができる。いくつかの実施形態では、光検出装置130が、1又はそれ以上の光検出素子により生成されたアナログ電気信号を増幅するための、相互インピーダンス増幅器TIAなどの1又はそれ以上の増幅器を含む。ADC140は、アナログ電気信号IMLStのサンプルシーケンス{IMLSk}を取得する。これらのサンプルの各々は、光ストリームLの対応するタイムスライスと、空間パターンのうちの対応するパターンとの間の内積として解釈することができる。サンプルの組{IMLSk}は、画像又はビデオシーケンスの圧縮表現などの符号化表現を含み、これらのサンプルの組を使用して、圧縮センシングの分野で知られているいずれかの構成アルゴリズムに基づいて画像又はビデオシーケンスを構成することができる。ビデオシーケンスの構成では、サンプルを隣接するサブセットに区分化し、その後このサブセットを処理して対応する画像を構成することができる。いくつかの実施形態では、サンプル{IMLSk}を、画像又はビデオ構成以外の又はこれに加えた何らかの目的に使用することができる。例えば、システム100又はその他の何らかのシステムは、補正されたサンプルに作用して、信号又はオブジェクトの存在を検出すること、信号又はオブジェクトを識別すること、信号又はオブジェクトを分類すること、信号又はオブジェクトに関する1又はそれ以上のパラメータを推定すること、信号又はオブジェクトを追跡することなどの推論タスクを行うことができる。いくつかの実施形態では、システム100によって観察中のオブジェクトを、そのサンプルセット{IMLSk}又はそのサンプルセットから導出されたパラメータが一群の記憶されたサンプルセット又はパラメータセットのうちの1つに類似することに基づいて識別又は分類することができる。いくつかの実施形態では、光検出装置130が、アナログ電気信号をA/D変換前に増幅するための相互インピーダンス増幅器TIAなどの増幅器を含むことができる。いくつかの実施形態では、光検出装置130が、正確に1つの光検出素子を含む。例えば、この単一の光検出素子はフォトダイオードであってもよい。いくつかの実施形態では、光検出装置130が、複数の光検出素子フォトダイオードなどを含むことができる。各光検出素子は、その光検出面にぶつかる光を、この光の強度を時間の関数として表す対応するアナログ電気信号に変換することができる。いくつかの実施形態では、光検出素子により生成されたアナログ電気信号をデジタル化前に増幅できるように、各光検出素子を対応する増幅器に結合することができる。システム100は、各光検出素子が、例えば変調光ストリームの対応する空間部分又はスペクトル部分を受光するように構成することができる。1つの実施形態では、光検出素子によってそれぞれ生成されたアナログ電気信号を合計して、合計信号を取得することができる。その後、この合計信号をADC140によりデジタル化して、サンプルシーケンス{IMLSk}を取得することができる。別の実施形態では、アナログ電気信号の各々を独自のADCで個々にデジタル化して、対応するサンプルシーケンスを取得することができる。その後、サンプルシーケンスを追加して、シーケンス{IMLSk}を取得することができる。別の実施形態では、光検出素子により生成されたアナログ電気信号を、光検出素子よりも少ない数のADCにより、時間多重化を使用してサンプリングすることができる。例えば、1つの実施形態では、システム100を、2又はそれ以上の対応する光検出素子の十分に高いレートの出力間でADCの入力を切り替えることによってアナログ電気信号の2又はそれ以上をサンプリングするように構成することができる。いくつかの実施形態では、光検出装置130が、光検出素子のアレイを含むことができる。様々なサイズ、構成及び材料技術のあらゆるアレイが企図される。1つの実施形態では、光検出装置130が、読み出し集積回路に結合された焦点面アレイを含む。1つの実施形態では、光検出装置130が、セルのアレイを含むことができ、各セルは、対応する光検出素子を含むとともに、光検出素子により生成された光誘起電荷を一体化して保持し、この一体化した電荷を対応するセル電圧に変換するように構成される。光検出装置は、1又はそれ以上のADCを使用してセル電圧をサンプリングするように構成された回路を含む又は、この回路に結合することもできる。いくつかの実施形態では、光検出装置130が、複数の光検出素子又は光検出素子のアレイを含むことができ、各光検出素子は、変調光ストリームの対応する空間部分を受光するように構成され、変調光ストリームの各空間部分は、光変調素子のアレイの対応する小領域からもたらされる。例えば、光検出装置130は、四分割フォトダイオードを含むことができ、フォトダイオードの各象限は、光変調素子のアレイの対応する象限からの変調光を受け取るように構成される。別の例として、光検出素子130は、バイセル型フォトダイオードを含むこともできる。各光検出素子は、対応する空間部分の強度を時間の関数として表す対応する信号を生成する。各信号を対応するADCなどによりデジタル化して、対応するサンプルシーケンスを取得することができる。各サンプルシーケンスを処理して、対応するサブ画像を回復することができる。これらのサブ画像を結合して、全体画像を形成することができる。いくつかの実施形態では、光検出装置130が、少数の光検出素子例えば、それぞれの実施形態において、1つ、2つ、8つ未満、16個未満、32個未満、64個未満、128個未満、256個未満を含む。これらの実施形態の光検出装置に含まれる光検出素子は数が少ない例えば、典型的な最新のCCDベースの又はCMOベースのカメラよりも少ないので、これらの実施形態のいずれかを構成するエンティティは、より高い感度、感度範囲の拡大、新たな単複の感度範囲、ダイナミックレンジの拡大、より高い帯域幅/短い応答時間などの、画素数の多い最新のアレイベースの画像センサの能力を上回る特徴を実現するために、1つの光検出素子により多くのコストを掛ける余裕を持つことができる。さらに、この光検出装置に含まれる光検出素子は数が少ないので、これらの実施形態のいずれかを構成するエンティティは、画素数の多い焦点面アレイFPA内に生産されるほど十分に成熟していない新しい材料又は材料の組み合わせに基づくより新しい光検出技術を使用することができる。例えば、超格子、量子ドット、カーボンナノチューブ及びグラフェンなどの新しい検出器材料は、検出器ノイズを低減し、感度を高め、及び/又は検出器の冷却要件を低下させることにより、IR検出器の性能を大幅に高めることができる。1つの実施形態では、光検出装置130が、熱電冷却型InGaAs検出器である。InGaAsは、インジウムガリウムヒ素を表す。他の実施形態では、液体窒素又はスターリングエンジンなどのその他の機構によってInGaAs検出器を冷却することができる。さらに他の実施形態では、InGaAs検出器が、冷却を伴わずに動作することができる。さらに他の実施形態では、MCT水銀-テルル化カドミウム、InSbアンチモン化インジウム及びVOx酸化バナジウムなどの異なる検出器材料を使用することができる。異なる実施形態では、光検出装置130が、異なる波長又は波長範囲の光を感知することができる。いくつかの実施形態では、光検出装置130が、可視スペクトル全体又は上述したような範囲[λL、λU]全体などの幅広い波長範囲にわたる光を感知することができる。いくつかの実施形態では、光検出装置130が、1又はそれ以上の二重サンドイッチ型光検出器を含むことができる。二重サンドイッチ型光検出器は、一方の上に他方を積み重ねた又は積層した2つのフォトダイオードを含む。1つの実施形態では、光検出装置130が、1又はそれ以上のアバランシェフォトダイオードを含むことができる。いくつかの実施形態では、光検出装置130の前にフィルタを配置して、変調光ストリームを特定の範囲の波長又は偏光に制限することができる。従って、光検出装置130により生成される信号IMLStは、この制限された光ストリームの強度を表すことができる。例えば、IR光のみを通過させるフィルタを使用することにより、事実上、光検出装置をIR検出器に変換することができる。サンプル原理を適用して、事実上、光検出装置を、赤色又は青色又は緑色又はUV又はいずれかの所望の波長帯域のための検出器、又は特定の偏光光のための検出器に変換することができる。いくつかの実施形態では、システム100が、空間パターンの光変調ユニットへの適用と同期して回転する色相環を含む。この色相環は、回転すると、変調光ストリームMLSにいくつかの光バンドパスフィルタを周期的に適用する。各帯域フィルタは、変調光ストリームを対応する波長のサブバンドに制限する。従って、ADC140によって取り込まれたサンプルは、サブバンドの各々の強度のサンプルを含むようになる。これらのサンプルを多重分離して、別個のサブバンドシーケンスを形成することができる。各サブバンドシーケンスを処理して、対応するサブバンド画像を生成することができる。一例として、色相環は、カラー撮像をサポートするために赤色通過フィルタ、緑色通過フィルタ及び青色通過フィルタを含むことができる。いくつかの実施形態では、システム100が、メモリ或いは1又はそれ以上の種類のメモリの組を含むことができる。いくつかの実施形態では、システム100が、例えば図2Bに示すような処理装置150を含むことができる。処理装置150は、デジタル回路又はデジタル回路の組み合わせとすることができる。例えば、この処理装置は、マイクロプロセッサ又は相互接続されたマイクロプロセッサのシステム、フィールドプログラマブルゲートアレイFPGAなどのプログラマブルハードウェア要素、特定用途向け集積回路ASIC、又はこのような要素のいずれかの組み合わせであってもよい。処理装置150は、画像/ビデオ構成、システム制御、ユーザインターフェイス、統計分析及び1又はそれ以上の推論タスクなどの1又はそれ以上の機能を実行するように構成することができる。システム100処理装置150などは、システム100又はその他の何らかのシステム内に存在するメモリなどのメモリにサンプル{IMLSk}を記憶することができる。1つの実施形態では、処理装置150が、サンプル{IMLSk}に作用して、画像又はビデオシーケンスを生成するように構成される。この実施形態では、処理装置150が、ソフトウェアすなわち、プログラム命令、特に画像/ビデオ構成アルゴリズムを実行するソフトウェアを実行するように構成されたマイクロプロセッサを含むことができる。1つの実施形態では、システム100が、通信チャネルを介して、補正されたサンプルをその他の何らかのシステムに送信するように構成される。空間パターンがランダムに生成される実施形態では、システム100が、空間パターンを生成するために使用するランダムシードを送信することもできる。このその他のシステムは、これらのサンプルに作用して画像/ビデオを構成することができる。システム100は、無線チャネル、有線チャネル、ファイバ光学チャネル、音響チャネル、レーザベースのチャネルなどの1又はそれ以上の通信チャネルを介してデータを送信及び恐らくは受信もするように構成された1又はそれ以上のインターフェイスを有することができる。いくつかの実施形態では、処理装置150が、様々なアルゴリズムのいずれか及び/又は様々な変換のいずれかを使用して画像/ビデオ構成を実行するように構成される。システム100は、ユーザが画像/ビデオ構成を行うための所望のアルゴリズム及び/又は所望の変換を選択できるようにすることができる。1つの実施形態では、システム100が、光ビームレーザビームなどを生成し、この光ビームをデータ信号で変調して、この変調光ビームを空間内又は光ファイバ上に送信するように構成された光送信機を含むことができる。システム100は、空間又は光ファイバから変調光ビームを受光し、この受光した変調光ビームからデータストリームを回収するように構成された光受信機を含むこともできる。1つの実施形態では、システム100を、ユーザが許容可能な時間内に画像又はビデオ構成を行うには不十分な処理リソースなどの最低限の処理リソースを有する低コストセンサシステムとして構成することができる。この実施形態では、システム100が、サンプル{IMLSk}を記憶及び/又は送信して、より十分に処理リソースを与えられた別のエージェントがサンプルに基づいて画像/ビデオ構成を行えるようにすることができる。いくつかの実施形態では、システム100が、例えば図2Cに示すような光変調ユニット110に光ストリームLが到達する前に、この光ストリームLを修正又は調整するように構成された光学サブシステム105を含むことができる。例えば、この光学サブシステム105を、環境から光ストリームLを受光し、この光ストリームを光変調ユニット110の変調面上に集光するように構成することができる。光学サブシステム105は、カメラレンズ又はレンズの組を含むことができる。このレンズ又はレンズの組を、撮像/検出/取り込み対象の外部オブジェクトまでの距離範囲に対応するように調整することができる。いくつかの実施形態では、システム100が、変調光ストリームMLSを光検出装置130の光検出面又は光検出表面上に導く光学サブシステム117を含むことができる。いくつかの実施形態では、光学サブシステム117が、1又はそれ以上のレンズ及び/又は1又はそれ以上のミラーを含むことができる。いくつかの実施形態では、光学サブシステム117が、変調光ストリームを光検出面又は光検出表面上に集光するように構成される。集光するという用語は、対物面上のある点から分岐した光線光子が像面上のある点又は許容できるほど小さなスポットに収束する状態を達成しようとする試みを意味する。典型的には、集光するという用語は、対物面の点と像面の点又は像面のスポットの間の連続性対物面上の互いに近くの点が、像面上の互いに近くの点又はスポットにそれぞれマッピングされることも意味する。光検出素子のアレイを含むシステムの実施形態の少なくともいくつかでは、光変調ユニットLMU上の点と光検出アレイ上の点又はスポットの間に連続性があるように変調光ストリームMLSが光検出アレイ上に集光されることが望ましいと思われる。いくつかの実施形態では、光学サブシステム117を、変調光ストリームMLSを光検出装置130の光検出面又は光検出表面上に非集光的に導くように構成することができる。例えば、1つのフォトダイオードしか含まないシステムの実施形態では、フォトダイオードの光検出面に到達する光子の位置情報はすぐに失われるので、フォトダイオードの光検出面において焦点が合った状態を達成することはそれほど重要ではないと考えられる。1つの実施形態では、光学サブシステム117を、変調光ストリームを受光して、この変調光ストリームを光検出装置130の光検出面上の領域狭い領域などに集光するように構成することができる。従って、変調光ストリームの直径を、光学サブシステム117から光検出装置130の光検出面又は光検出表面までの移動中に可能であれば半径方向に低減することができる。例えば、いくつかの実施形態では、直径を1/1.5倍よりも大きく低減することができる。他の実施形態では、直径を1/2倍よりも大きく低減することができる。さらに他のいくつかの実施形態では、直径を1/10倍よりも大きく低減することができる。さらに他のいくつかの実施形態では、直径を1/100倍よりも大きく低減することができる。さらに他のいくつかの実施形態では、直径を1/400倍よりも大きく低減することができる。1つの実施形態では、変調光ストリームが単一の光検出素子単一のフォトダイオードなどの光検出面上に集光されるように直径が低減される。いくつかの実施形態では、この変調光ストリームを光検出装置の光検出面又は光検出表面上に集光するという特徴により、光検出装置が、変調光ストリーム内の変調光部分の強度の合計又は面積分をいつでも検出できるようになる。対応する空間パターンを光ストリームに適用するという変調ユニットの動作に起因して、変調光ストリームの各タイムスライスは、変調光部分の空間アンサンブルを含む。いくつかの実施形態では、変調光ストリームMLSを、集光せずに、すなわち変調光ストリームの直径を減少させずに、例えば変調光ストリームの断面を含むほど十分に大きな光検出面を有するフォトダイオードを使用して変調光ストリームを集光せずに、光検出装置130の光検出面上に導くことができる。いくつかの実施形態では、光学サブシステム117が、1又はそれ以上のレンズを含むことができる。図2Eに、両凸面レンズ又は集光レンズなどのレンズ117Lによって光学サブシステム117を実現した実施形態を示す。いくつかの実施形態では、光学サブシステム117が、1又はそれ以上のミラーを含むことができる。1つの実施形態では、光学サブシステム117が、変調光ストリームを放物型焦点の近傍例えば、狭い近傍上に集光するための放物面鏡又は球面鏡を含む。この実施形態では、光検出装置の光検出面を焦点に位置付けることができる。いくつかの実施形態では、システム100が、変調光ストリームMLSを、各々が異なる波長範囲に限定された2又はそれ以上の別個のストリーム恐らくは数多くのストリームに分割又は分離するための光学機構1又はそれ以上のプリズム及び/又は1又はそれ以上の回折格子を含む光学機構などを含むことができる。これらの別個のストリームの各々は、別個の光検出装置によって検出することができる。いくつかの実施形態では、波長範囲の数を、例えば8よりも多く、又は16よりも多く、又は64よりも多く、又は256よりも多く、又は1024よりも多くすることができる。さらに、光学サブシステム117に関連して上述したように、各別個のストリームを対応する光検出装置上に導く例えば、集光又は集中させることができる。各光検出装置から取り込んだサンプルを使用して、対応する波長範囲の対応する画像を構成することができる。1つの実施形態では、変調光ストリームが、色R、G、B測定をサポートするように赤色、緑色及び青色のストリームに分離される。別の実施形態では、変調光ストリームを、5チャネルのマルチスペクトル画像IR、R、G、B、UVをサポートするようにIR、赤色、緑、青色及びUVストリームに分離することができる。いくつかの実施形態では、変調光ストリームを、マルチスペクトル又はハイパースペクトルIR撮像をサポートするように、IR帯域内のいくつかのサブバンド隣接するサブバンドなどに分離することができる。いくつかの実施形態では、IRサブバンドの数を、例えば8よりも多く、又は16よりも多く、又は64よりも多く、又は256よりも多く、又は1024よりも多くすることができる。いくつかの実施形態では、変調光ストリームに、2又はそれ以上のスペクトル分離段階を受けさせることができる。例えば、第1の段階では、変調光ストリームを、IR帯域に限定されたIRストリーム、及びその他の帯域に限定された1又はそれ以上のさらなるストリームに分離することができる。第2の段階では、IRストリームを、マルチスペクトル又はハイパースペクトルIR撮像をサポートするように、IR帯域内の複数のサブバンド数多くのサブバンド、隣接するサブバンドなどに分離することができる。いくつかの実施形態では、システム100が、変調光ストリームMLSを、各々が同じ又はほぼ同じスペクトル特性又は波長範囲を有する2又はそれ以上の別個のストリームに分割又は分離する光学機構例えば、1又はそれ以上のビームスプリッタを含む光学機構を含むことができる。その後、これらの別個のストリームをそれぞれの帯域フィルタに通して、対応する波長帯域に各々が制限された対応する改質ストリームを取得することができる。これらの改質ストリームの各々は、別個の光検出装置によって検出することができる。いくつかの実施形態では、波長帯域の数を、例えば、8よりも多く、又は16よりも多く、又は64よりも多く、又は256よりも多く、又は1024よりも多くすることができる。さらに、光学サブシステム117に関連して上述したように、これらの改質ストリームの各々を対応する光検出装置上に導く例えば、集光又は集中させることができる。各光検出装置から取り込んだサンプルを使用して、対応する波長帯域の対応する画像を構成することができる。1つの実施形態では、変調光ストリームが3つのストリームに分離され、その後、赤色通過フィルタ、緑色通過フィルタ及び青色通過フィルタでそれぞれフィルタ処理される。その後、色R、G、B取得をサポートするように、結果として得られる赤色、緑色及び青色のストリームを3つの光検出装置によってそれぞれ検出する。別の類似の実施形態では、5つのストリームが生成され、5つのそれぞれのフィルタでフィルタ処理され、その後、マルチスペクトル取得をサポートするIR、R、G、B、UVように5つのそれぞれの光検出装置で測定される。さらに別の実施形態では、特定の帯域の変調光ストリームを、マルチスペクトル又はハイパースペクトル撮像をサポートするように複数の例えば、数多くのサブバンドに分離することができる。いくつかの実施形態では、システム100が、変調光ストリームMLSを2又はそれ以上の別個のストリームに分割又は分離する光学機構を含むことができる。これらの別個のストリームを、それぞれの光検出装置に導く例えば集光することができる。光検出装置は、これらの異なる材料特性などにより、異なる波長範囲を感知するように構成することができる。各光検出装置から取り込んだサンプルを使用して、対応する波長範囲の対応する画像を構成することができる。いくつかの実施形態では、図2Fに示すように、システム100が、光変調ユニット110に空間パターンを供給するように構成された制御装置120を含むことができる。制御装置は、それ自体がパターンを生成することもでき、又は他の何らかのエージェントからパターンを受け取ることもできる。制御装置120及び光検出装置130を共通クロック信号により制御して、光検出装置130が、そのサンプル{IMLSk}を取り込む動作を、光変調ユニット110に空間パターンを供給する制御装置の動作と協調同期できるようにすることができる。システム100は、クロック生成回路を含むことができる。いくつかの実施形態では、制御装置120が、光変調ユニットに空間パターンを定期的に供給することができる。制御装置120は、デジタル回路又はデジタル回路の組み合わせとすることができる。例えば、この制御装置は、マイクロプロセッサ又は相互接続されたマイクロプロセッサのシステム、フィールドプログラマブルゲートアレイFPGAなどのプログラマブルハードウェア要素、特定用途向け集積回路ASIC、又はこのような要素のいずれかの組み合わせを含むことができる。いくつかの実施形態では、制御装置120が、空間パターン又は空間パターンのいくつかのサブセットを生成するための乱数生成器RNG又は乱数生成器の組を含むことができる。いくつかの実施形態では、システム100がバッテリ式である。いくつかの実施形態では、システム100が、太陽光から電力を得るための1又はそれ以上の太陽電池の組及び関連する回路を含む。いくつかの実施形態では、システム100が、環境又は環境の対象部分を照明するための独自の光源を含む。いくつかの実施形態では、システム100が、構成した画像/ビデオを表示するためのディスプレイ又はディスプレイに結合するように構成されたインターフェイスを含むことができる。いくつかの実施形態では、システム100が、ボタン及び/又はノブの組、キーボード、キーパッド、マウス、トラックパッドなどのタッチセンサ式パッド、タッチセンサ式ディスプレイ画面、1又はそれ以上のマイク、1又はそれ以上の温度センサ、1又はそれ以上の化学センサ、1又はそれ以上の圧力センサ、1又はそれ以上の加速度計、1又はそれ以上の方位センサ3軸ジャイロスコープセンサなど、1又はそれ以上の近接センサ、1又はそれ以上のアンテナなどの装置のあらゆる組み合わせ又はサブセットなどの、1又はそれ以上の入力装置及び/又は入力装置用の1又はそれ以上のインターフェイスを含むことができる。光ストリームLを変調するために使用する空間パターンに関しては、様々な可能性があると理解されたい。いくつかの実施形態では、制御装置120を、あらゆる所望の空間パターンの組を使用できるようにプログラムすることができる。いくつかの実施形態では、空間パターンが2進値式である。このような実施形態は、例えば、光変調素子が2状態デバイスの場合に使用することができる。いくつかの実施形態では、空間パターンがn状態値式であり、各パターンの各素子はn個の状態のうちの1つをとり、nは2よりも大きな整数である。このような実施形態は、例えば、光変調素子の各々がn個又はそれ以上の変調状態を達成できる場合に使用することができる。いくつかの実施形態では、例えば、光変調素子の各々が連続範囲の変調を認める場合、空間パターンは実数値式である。なお、2状態変調素子を作製して、変調間隔中に2つの状態を負荷サイクル化することにより、連続範囲の変調を効果的に適用することもできる。空間パターンは、画像/ビデオがほぼスパースなベクトルの組スパース性ベクトルセットとは一致しないインコヒーレントな測定ベクトルの組に属することができる。インコヒーレント投影からのスパース信号検出SparseSignalDetectionfromIncoherentProjections、音響、音声信号処理-ICASSP国際会議議事録、2006年5月、Duarte他を参照されたい。同じn次元空間内の2組のベクトルA={ai}及びB={bi}を仮定すると、コヒーレント尺度μA、Bが十分に小さい場合、A及びBはインコヒーレントであると言われる。コヒーレント尺度は、以下のように定義される。圧縮センシング測定の回数すなわち、取り込んだシーンを正確に表すN画素の画像又はNボクセルのビデオシーケンスを構成するのに必要なサンプルシーケンス{IMLSk}は、測定ベクトルセットとスパース性ベクトルセットの間のコヒーレンスの狭義増加関数である。従って、コヒーレンス値が小さいほど良好な圧縮を達成することができる。いくつかの実施形態では、測定ベクトルセットが、符号に基づくことができる。累乗Kerdock符号、累乗Delsarte-Goethals符号、ランレングス限定符号、LDPC符号、リードソロモン符号及びリードマラー符号などの、情報理論からの様々な符号のいずれかを使用することができる。いくつかの実施形態では、測定ベクトルセットが、置換DCT基底又は置換Walsh-Hadamard基底などの置換基底に対応する。いくつかの実施形態では、空間パターンを、例えば1又はそれ以上のシードを使用する乱数生成RNGアルゴリズムに従って生成されたランダム又は疑似ランダムパターンとすることができる。いくつかの実施形態では、各パターンの要素が一連のベルヌーイ試行によって生成され、各試行は、値1を与える確率p及び値ゼロを与える確率1-pを有する。例えば、1つの実施形態では、p=1/2。いくつかの実施形態では、各パターンの要素が、ガウス確率変数からの一連のドローにより生成される。システム100は、システム100が取り込んだサンプル{IMLSk}の数が、サンプルから構成される画像又はビデオ内の画素数を下回る例えばはるかに下回るように、圧縮的に動作するように構成することができる。多くの用途において、この圧縮的実現は、電力消費量、メモリ利用量、及び送信帯域幅消費量を節約するので非常に望ましい。しかしながら、非圧縮的実現も企図される。いくつかの実施形態では、システム100が、何らかの外部オブジェクト又はシーンの画像又は一連の画像などの画像又は一連の画像を表す情報を外部環境から取り込むカメラ又は撮像装置として構成される。このカメラシステムは、可視光線写真術、赤外線写真術、紫外線写真術、高速写真術、弱光写真術、水中写真術、マルチスペクトル撮像、ハイパースペクトル撮像などの異なる応用領域において異なる形をとることができる。いくつかの実施形態では、システム100が、顕微鏡、望遠鏡、ロボット、セキュリティシステム、監視システム、火災センサ、分散型センサネットワーク内のノードなどの別のシステムとともに又はその一部として動作するように構成される。いくつかの実施形態では、システム100が分光計として構成される。いくつかの実施形態では、システム100を、プロジェクタとして動作するように構成することもできる。従って、システム100は、光学サブシステム117の焦点又はその近くに位置する光源などの光源を含むことができる。投影モードでは、光変調ユニット110に画像又はビデオシーケンスを供給して、この画像又はビデオシーケンスを表示面例えば、画面上に表示できるようにすることができる。システム100の1つの実現200では、光変調ユニット110を、例えば図3Aに示すように複数のミラーにより実現することができる。これらのミラーは、集合的にラベル110Mによって示している。ミラー110Mは、必ずしも環境から直接ではないが、環境から受け取った光Lの対応する部分を受光するように構成される。ミラー110Mへの入力経路に沿って、1又はそれ以上のレンズなどの1又はそれ以上の光学素子が存在してもよい。ミラーの各々は、2つの配向状態間で制御可能に切り替わるように構成される。また、ミラーの各々は、aミラーが2つの配向状態のうちの第1の配向状態にある時には、光の対応する部分を検出経路115上に反射し、bミラーが2つの配向状態のうちの第2の配向状態にある時には、光の対応する部分を検出経路から離れて反射するように構成される。いくつかの実施形態では、ミラー110Mが、2次元アレイ又は1次元アレイなどのアレイの形で配置される。様々なアレイ形状のあらゆるものが企図される。例えば、異なる実施形態では、このアレイを、正方形アレイ、矩形アレイ、六角形アレイなどとすることができる。いくつかの実施形態では、ミラーが、空間的にランダムに配置される。ミラー110Mは、デジタルマイクロミラーデバイスDMDの一部とすることができる。例えば、いくつかの実施形態では、TexasInstruments社製のDMDのうちの1つを使用することができる。制御装置120は、各々がミラーの各々の配向状態を指定する一連の空間パターンを通じてミラーの配向状態を駆動するように構成することができる。光検出装置130は、所与の時点に検出経路115上に反射された光部分を第1の配向状態のミラーのサブセットによって受光し、受光した光部分の累積強度を表すIMLStを時間の関数として表すアナログ電気信号を生成するように構成することができる。一連の空間パターンを通じてミラーが駆動されると、第1の配向状態のミラーのサブセットは、1つの空間パターンから次の空間パターンに変化する。従って、検出経路115上に反射されて光検出装置に到達する光部分の累積強度は、時間の関数として変化する。なお、累積という用語は、所与の時点に光検出装置に到達する光部分の合計空間的統合を示唆することを意味する。この合計は、例えば、上述したような集光領域上に光部分を集中又は集光するレンズ及び/又はミラーにより少なくとも部分的に光学的に実施することができる。システム実現200は、システム100に関して上述した特徴、実施形態及び要素のいずれかのサブセットを含むことができる。例えば、システム実現200は、例えば図3Bに示すように、入射光Lがミラー110Mに到達する前に、この入射光Lに作用する光学サブシステム105を含むことができる。いくつかの実施形態では、図4に示すように、システム実現200が、検出経路に沿った光学サブシステム117を含むことができる。光学サブシステム117は、検出経路115上に反射された光部分を受光し、この受光した光部分を光検出装置130の光検出面又は光検出表面上に導く例えば、集光又は集中させる。1つの実施形態では、例えば図5Aに示すように、光学サブシステム117が、レンズ117Lを含むことができる。いくつかの実施形態では、図5Bに示すように、光学サブシステム117が、ミラー117Mなどの1又はそれ以上のミラーを含むことができる。従って、検出経路を、2以上のセグメントを有する屈曲した経路とすることができる。図5Bには、レンズ105Lとしての光学サブシステム105の1つの考えられる実施形態も示している。いくつかの実施形態では、光学サブシステム105とミラー110Mの間に1又はそれ以上の光学素子が介在してもよい。例えば、図5Cに示すように、光学サブシステム105とミラー110Mの間にTIRプリズム対107を配置することができる。TIRは、全内部反射の頭字語である。光学サブシステム105からの光は、TIRプリズム対を透過し、その後ミラー110Mと相互作用する。第1の配向状態のミラーからの光部分は、ミラー110Mと相互作用した後、プリズム対のうちの第2のプリズムによって検出経路115上に反射される。第2の配向状態のミラーからの光部分は、検出経路から離れて反射させることができる。画像取得時間を減少させるための、変調光ストリームの空間サブセットの2又はそれ以上の光検出素子への送出ある実施形態の組では、光に作用するシステム600を、図6に示すように構成することができる。システム600は、上述したような光変調ユニット110を含み、また光学サブシステム620、集合的に項目番号630によって示す複数の光検出装置及びサンプリングサブシステム640も含む。さらに、システム100に関して上述した特徴、実施形態及び要素のいずれかのサブセットを含むことができ、システム600にシステム実現200を組み込むことができる。上述したように、光変調ユニット110は、変調光ストリームMLSを生成するために、入射光ストリームを一連の空間パターンで変調するように構成される。光変調ユニットは、光変調素子のアレイを含む。光変調ユニット110は、システム100及びシステム実現200に関連して上述した様々な方法のいずれかで実現することができる。特に、図6には、光がLMUの左側から入って右側から出るように示しているが、これはLMUを透過式の実施形態に限定することを意味するものではない。光学サブシステム620は、変調光ストリームの複数の空間サブセットの各々からの光を複数の光検出装置630のそれぞれの上に送出するように構成される図6では、光検出装置を線形に配置しているが、これは限定的な意味ではない。他の様々な配置、特に2次元配置が可能である。図6では、光検出装置を互いに分離した形で示しているが、これは限定的な意味ではない。いくつかの実施形態では、光検出装置が物理的に隣接又は近接し、アレイ状に配置され、又は互いに近接する。換言すれば、変調光ストリームの第1のサブセットからの光は、第1の光検出装置上に送出され、変調光ストリームの第2のサブセットからの光は、第2の光検出装置上に送出され、以下同様である。変調光ストリームの空間サブセットは、光変調素子のアレイのそれぞれのサブセットにより生成される。光変調素子のアレイの各サブセットは、入射光ストリームのそれぞれの空間サブセットを変調することにより、変調光ストリームのそれぞれの空間サブセットを生成する。光検出装置630は、それぞれの電気信号を生成するように構成される。電気信号の各々は、変調光ストリームのそれぞれの空間サブセットの強度を時間の関数として表す。変調光ストリームの所与の空間サブセットからの光がそれぞれの光検出装置上に送出されると言うことは、それぞれの光検出装置に到達する光束すなわち、光子の大部分が、これらの空間サブセットからもたらされることを意味する。しかしながら、本明細書で説明するシステム及び方法では、変調光ストリームの空間サブセットからの光をそれぞれの光検出装置上に送出する際に、少量の光の交差を許容していると理解されたい。光の交差は、所与の空間サブセットの光子がそれぞれの光検出装置以外の光検出装置に到達した時に例えば、第1の空間サブセットからの光子が第2の光検出装置に到達した時に生じる。光の交差は、例えば光学サブシステム620の不完全性に起因して、例えば光変調ユニットから生成された光子に関して空間サブセットの境界に沿って生じることがある。所与の光検出装置に関する交差は、光検出装置においてそれぞれの空間サブセット以外の空間サブセットから受光された光パワーの量と、光検出装置においてそれぞれの空間サブセットから受光された光パワーの量の比率として定義することができる。所与のシステムに関する交差は、例えば、全ての光検出装置にわたる最大交差として定義することができる。異なる実施形態では、例えば画像/ビデオ再構成の目標品質に応じて、異なる量の交差を許容することができる。例えば、異なる実施形態の組では、最大交差が、それぞれ1/2未満、1/4未満、1/8未満、1/32未満、1/128未満、1/1024未満、1/4096未満、1/16384未満であることを必要とすることができる。さらに、変調光ストリームの所与の空間サブセットからそれぞれの光検出装置上への光の送出では、空間サブセットからの光子がそれぞれの光検出装置に100到達する又は到達する光子が100電荷に変換されることは必要でない。少量の光損失は、避けられないものとすることができる。恐らくは、光損失の割合は、空間サブセット間で均一であることが好ましい。いくつかの実施形態では、光損失の割合を、較正によって空間サブセット毎に決定し、その後、この割合を使用して、完全に均一なシステムから取得されたであろう測定結果に近似する補正値を取得する試みにおいて、各光検出装置から取得した測定結果を補正することができる。いくつかの実施形態では、又は周囲光が強い状況下では、かなりの量の光損失を許容することができる。いくつかの実施形態では、変調光ストリームの所与の断面上の所与の地点を横切る最も高い割合の光子を検出する光検出装置の観点から、変調光ストリームの空間サブセットが定義される。例えば、光変調アレイの平面又はその近くの変調光ストリームの断面を取ると、k番目の光検出装置が、この地点を横切る光子を他の光検出装置のいずれか1つよりも多く検出する場合、この断面内のある地点をk番目の空間サブセットに割り当てることができる。光変調素子のアレイのサブセット及び入射光ストリームのサブセットは、同様に定義することができる。いくつかの実施形態では、変調光ストリームの空間サブセットを、所与の断面で見た時に非重複サブセットとすることができる。さらに、空間サブセットは、断面の範囲をカバーすることができる。同様に、光変調素子のアレイのサブセットを非重複サブセットとし、アレイ全体をカバーすることができる。いくつかの実施形態では、変調光ストリームの空間サブセットのサイズ及び形状を均一にすることができる。同様に、光変調素子のアレイのサブセットのサイズ及び形状も均一にすることができる。しかしながら、他の実施形態では、空間サブセット及びアレイのサブセットが、不均一なサイズ及び/又は形状を有することができる。例えば、1つの実施形態では、光変調素子のアレイの中心又はその近くのサブセットの方が直径又は面積が小さく、従ってアレイの境界又はその近くのサブセットよりも密に詰め込むことができる。いくつかの実施形態では、変調光ストリームの空間サブセット及び光変調素子のアレイのサブセットが、単純接続領域である。ある領域は、この領域内のいずれか2つの地点が完全に領域内に位置する経路によって接続されている場合に単純接続と言われ、このような領域内の2つの地点間のいずれかの経路を、この領域内に留まったまま、このような2つの地点間の他のいずれかの経路に連続的に変形させることができる。この結果、単純接続領域に穴及び分離した断片がなくなる。いくつかの実施形態では、変調光ストリームの空間サブセット及び光変調素子のアレイのサブセットが凸面領域である。1つの実施形態では、空間サブセット及びアレイサブセットが矩形正方形などである。別の実施形態では、サブセットの少なくともいくつかが六角形である。いくつかの実施形態では、光変調素子のアレイのサブセットが、アレイの平面内の離散的地点の組に基づくアレイのボロノイ分割により定義され、これらの地点の組は、光検出装置の各々のための1つの地点を含む。サンプリングサブシステム640は、光検出装置630によってそれぞれ生成された電気信号のサンプルを取得するように構成される。これらのサンプルは、それぞれ電気信号に対応するサンプルサブセットを含む。各サンプルサブセットは、それぞれの電気信号の複数のサンプルを含む。以下の説明では、電気信号を、光検出装置の数をLとするI1t、I2t、、ILtとして示し、サンプルサブセットを、I1k}、{I2k}、、{ILk}として示す。数字Lは、光変調素子のアレイ内の光変調素子の数をNとした場合、1よりも大きくNよりも小さい。様々な実施形態では、数字Nが様々な値をとることができる。例えば、異なる実施形態の組では、Nを、それぞれ範囲[64,256]内、範囲[256,1024]内、範囲[1024,4096]内、範囲[212,214]内、範囲[214,216]内、範囲[216,218]内、範囲[218,220]内、範囲[220,222]内、範囲[222,224]内、範囲[224,226]内、226~無限大の範囲内とすることができる。所与の実施形態で使用する特定の値は、実施形態に固有の1又はそれ以上の因子に依存することができる。同様に、数字Lも、様々な値のいずれかをとることができる。例えば、異なる実施形態の組では、Lを、それぞれ範囲[2,4]内、範囲[4,8]内、範囲[8,16]内、範囲[16,32]内、範囲[32,64]内、範囲[64、256]内、範囲[256,1024]内、範囲[1024,4096]内、範囲[212,214]内、範囲[214,216]内、範囲[216,218]内、範囲[218,220]内、範囲[220,222]内、範囲[222,224]内、範囲[224,226]内とすることができる。さらに、比率N/Lは、2~N/2の範囲内のいずれかの値などの、様々な値のいずれかをとることができる。異なる実施形態の組では、比率N/Lを、それぞれ範囲[2,4]内、範囲[4,8]内、範囲[8,16]内、範囲[16,64]内、範囲[64,256]内、範囲[256,1024]内、範囲[1024,4096]内、範囲[212,214]内、範囲[214,216]内、範囲[216,218]内、範囲[218,220]内、範囲[220,222]内、範囲[222,224]内、224~無限大の範囲内とすることができる。上述したように、サンプリングサブシステム640により取得されるサンプルは、電気信号の各々のサンプルサブセットを含む。いくつかの実施形態では、各サンプルサブセットが、同じ時間窓又はほぼ同じ時間窓にわたって取得される。いくつかの実施形態では、各サブセットのサンプルが同じレートで取得される。他の実施形態では、全てのサンプルサブセットが同じレートで取得されるわけではない。いくつかの実施形態では、サンプルサブセットの各々が同じレートで取得され、同じ時間指数値kに対応するサンプルI1k,I2k,、ILkが、同じ時点tkにおいて、又は少なくとも時間的に近接して取得される。本明細書では、同じ時間指数値kに対応するサンプルI1k、I2k、、ILkをサンプルグループと呼ぶことができる。いくつかの実施形態では、各サンプルグループ{I1k、I2k、、ILk}が、一連の空間パターンのそれぞれに対応する。特に、サンプルIjk、j=1、2、3、、Lは、a光変調素子のアレイのj番目のサブセットへの入射光ストリームのタイムスライスの制限と、bj番目のサブセットへの空間パターンのうちのk番目のパターンの制限との内積を表すことができる。図7に示すように、L個のサンプルサブセットの各々を使用して、画像のそれぞれのサブ画像を構成することができる。図14も参照されたい。CAは、構成アルゴリズムの頭字語である。換言すれば、サンプルサブセット{I1k}を使用して第1のサブ画像を構成することができ、サンプルサブセット{I2k}を使用して第2のサブ画像を構成することができ、以下同様である。各サブ画像は、取得時間間隔にわたる入射光ストリームの空間サブセットのそれぞれを表す。これらのサブ画像を結合して全体画像を形成することができる。この画像は、取得時間間隔にわたる入射光ストリーム全体又は光変調素子のアレイにぶつかる入射光ストリームの部分を表すことができる。各サブ画像内の画素数は、光変調素子のアレイのそれぞれのサブセット内の光変調素子の数に等しいものとすることができる。j番目のサブ画像の各画素は、アレイのj番目のサブセット内の光変調素子のそれぞれに対応することができる。従って、最終画像は、各々がアレイのN個の光変調素子のそれぞれに対応するN画素の画像内に存在することができる。いくつかの実施形態では、各サブ画像のサイズがN/L画素である。しかしながら、他の実施形態では、サブ画像のサイズが完全に同じでないこともある。各サブ画像は、それぞれのサンプルサブセット及び光変調素子のアレイの対応するサブセットへの一連の空間パターンの制限を使用して構成することができる。例えば、第1のサブ画像を構成するために、構成アルゴリズムは、第1の光検出装置から取得した第1のサンプルサブセット及び光変調素子のアレイの第1のサブセットに制限された空間パターンに作用することができる。サブ画像の構成は、システム600及び/又はその他の何らかのシステムによって行うことができる。後者の場合、システム600は、サンプルサブセットを他のシステムに送ることができる。サブ画像は、圧縮センシングの分野で知られているあらゆる画像構成アルゴリズム、又はこのようなアルゴリズムのあらゆる組み合わせを使用して構成することができる。いくつかの実施形態では、各サンプルサブセットが、対応するサブ画像の圧縮表現であり、すなわちサンプルサブセット内のサンプルmSSの数は、対応するサブ画像内の画素数nPSIよりも少ない。例えば、異なる実施形態では、mSS/nPSIの比率を、それぞれ0.8以下、0.6以下、0.4以下、0.3以下、0.2以下、0.1以下、0.05以下、0.025以下とすることができる。いくつかの実施形態では圧縮が行われず、すなわちmSSがnPSI以上である。このようなことは、比率N/Lが小さい場合、又は信号対雑音比が小さい場合に当てはまり得る。L個の光検出装置が、N個の光変調素子のアレイのL個の同じサイズの非重複サブセットからそれぞれ光を受け取ると仮定する。図14のL=4の場合の例を参照されたい。次に、L個のサンプルサブセットの各々を使用して、N画素の画像のN/L画素のサブ画像を構成することができる。L個のサンプルサブセットは、上述したプロセスによってN画素の画像を生成するために使用できるので、集合的に、N画素の画像の符号化データ表現と又は単純に符号化画像と呼ばれる。各サンプルサブセット内のサンプル数mSSは、N/L画素の画像を所与の精度で再構成するために必要な最低圧縮センシング測定回数mNL以上になるように選択される。これらの圧縮センシング測定は、N/L画素の画像とN/L要素の測定ベクトルの内積である。サンプルグループが、単位時間当たりRG個のグループというレートで取得され、各サンプルグループが空間パターンのそれぞれに対応する場合、N画素の画像の符号化データ表現を取得するために必要な時間はmSS/RGである。Lが増加すると最低回数mNLが減少するので、システム設計者は、Lを増加させることにより、符号化データ表現を取得するために必要な時間を減少させることができる。特に、設計者は、mSS≧mNLであり、かつmSS/RGが符号化画像の目標取得時間以下となるようにL及びmSSを選択することができる。実際には、最小値mNLが正確に分かっている必要はない。上限UNL≧mNL例えば、経験的に求められた、又は理論的検討に基づく、又はN/L≧mNLなどの最悪の場合の仮定に基づく上限が分かっていれば十分であり、この上限は、Lの増加とともに大幅に減少する。その場合、mSS=UNL及びUNL/RGが目標取得時間以下となるようにLの値を選択することができる。1つの実施形態では、N画素の画像を再構成するために必要な最低圧縮センシング測定回数の上限をUNとするUNLが、UNL=UN/Lによって定義される。上述したように、最終画像は、N画素の画像とすることができる。より一般的には、最終画像を、N以下の数をnとするn画素の画像とすることができる。例えば、光変調素子のアレイに物理的分解能Nよりも低い有効分解能で動作するように強制することにより、空間パターンを、Nよりも小さなnの値をサポートするように設計することができる。例えば、空間パターンを、光変調素子の各2×2のセルを強制的に調和して作用させるように設計することができる。所与の時点において、2×2のセル内の4つの素子の変調状態が一致する。従って、光変調素子のアレイの有効分解能は、N/4に低減する。この原理は、あらゆるセルサイズ、あらゆる形状のセル、及びセルサイズ及び/又はセル形状が不均一なセルの集合に一般化される。例えば、kH及びkVを正の整数とするサイズkH×kVのセルの集合では、N/kHkVに等しい有効分解能が得られる。1つの代替の実施形態では、アレイの中心近くのセルが、アレイの周辺近くのセルよりも小さなサイズを有することができる。光変調素子のアレイの有効分解能をnn≦Nと仮定し、上述したセルのサイズを均一と仮定し、各光変調素子が、光変調素子のアレイの等しい部分を見ると仮定した場合、アレイの各サブセットはn/L個の有効素子を含み、L個のサンプルサブセットの各々を使用して、それぞれのn/L画素のサブ画像を構成することができる。その後、このL個のサブ画像をまとめて、n画素の画像を形成することができる。従って、L個のサンプルサブセットは、集合的にN画素の画像の符号化データ表現又は単純に符号化画像と呼ばれる。各サンプルサブセット内のサンプル数mSSは、n/L画素の画像を再構成するために必要な最低圧縮センシング測定回数mnL以上の値に設定することができる。サンプルグループが、単位時間当たりRG個のグループというレートで取得され、各サンプルグループが空間パターンのそれぞれに対応する場合、N画素の画像の符号化表現を取得するために必要な時間はmSS/RGである。n/Lが減少するとmnLが減少するので、Lを増加させること及び/又はnを減少させることによりmnLを減少させることができる。従って、システム設計者は、mSS≧mNLであり、かつmSS/RGが符号化画像の目標取得時間以下となるようにL及びmSSを選択することができる。さらに、システム600は、nの値を調整することにより、符号化画像又はビデオの場合には、符号化画像のシーケンスのフレームレートの取得時間を調整例えば、動的に調整することができる。nの値は、光変調ユニット110に供給される一連の空間パターンを変更することにより調整することができる。いくつかの実施形態では、サンプリングサブシステム640が、光変調ユニット110が空間パターンを適用するレートに対して電気信号をオーバーサンプリングすることができる。オーバーサンプリングとは、空間パターン当たり2又はそれ以上のサンプルグループを取得することを意味する。換言すれば、各電気信号につき、サンプリングサブシステムは、空間パターン当たり2つ以上のサンプルを取得することができる。各電気信号につき、空間パターン当たり2又はそれ以上のサンプルを例えば、平均化により組み合わせて、空間パターン当たり1つの正確なサンプルを取得することができる。この組み合わせは、サブ画像の構成前に行うことができる。サンプリングサブシステム640を、この組み合わせを行うように構成することができる。構成アルゴリズムは、正確なサンプルを使用することが好ましい。従って、サンプリングサブシステム640は、各電気信号のcOSmSS個のサンプルをcOS>1個のオーバーサンプリング因子で収集することができる。その後、このcOSmSS個のサンプルを処理して、mSS個の正確なサンプルを取得することができる。各電気信号のmSS個の正確なサンプルを使用して、対応するサブ画像を構成することができる。上述したように、光変調ユニット110は、入射光ストリームを一連の空間パターンで変調する。光変調ユニット110が単位時間当たりに空間パターンにおいて達成できる最大レートをRPとする。いくつかの実施形態では、レートRPを、サンプルグループが取得されるレートRG、すなわち各電気信号がサンプリングされるレートよりも遅くすることができる。例えば、光検出装置毎に別個のADCを含むシステム、又はADC毎に少ない数の光検出装置を有するシステムでは、この状態を保持することができる。従って、n画素の画像n≦Nの符号化表現に関する所望の取得時間を満たそうとする場合、レートRPを限定因子とすることができる。しかしながら、n/L画素の画像を所与の精度で再構成するために必要な最低圧縮センシングサンプル数mnLは、Lが増加するにつれて及びnが減少するにつれて減少すると上述したことを思い出されたい。従って、各サンプルサブセット内のサンプル数mSS及び光検出装置の数Lを、mSSがmnL以上となりかつmSS/RGが目標取得時間以下となるように、又は同様にRP/mSSが目標フレームレート以上になるように選択することができる。上述したように、サンプリングサブシステム640は、電気信号のサンプルを取得し、これらのサンプルは、L個の光検出装置630からそれぞれ取得されるL個のサンプルサブセットを含む。各サンプルサブセットを使用して、n≦Nとするそれぞれのn/L画素のサブ画像を構成することができる。サンプリングサブシステム640は、サンプルサブセット当たりのサンプル数mSSがプログラマブルパラメータであるように構成することができる。いくつかの実施形態では、システム600が、例えば1つの符号化画像と次の符号化画像の間で符号化画像を取得している間に、数字mSSを動的にプログラム、すなわち変更することができる。この特徴により、システム600は、サンプルの画質と取得時間の間の異なるトレードオフを実現することができる。mSSの値が大きいほど、画質は高くなるものの取得時間が長くなること又はフレームレートが低くなることを意味する。逆に、mSSの値が小さいほど、画質は低くなるものの取得時間が短くなること又はフレームレートが高くなることを意味する。システム600処理装置150などは、ユーザが画質と取得時間の間のトレードオフを制御できるようにするユーザインターフェイスを提供することができる。いくつかの実施形態では、例えば図8に示すように、システム600が、上述した処理装置150を含むことができる。この処理装置を、圧縮センシングの分野で知られている画像構成アルゴリズムのいずれかを使用して、各サンプルサブセットに作用してそれぞれのサブ画像を構成するように構成することができる。この処理装置は、サブ画像を結合して最終画像を形成することもできる。いくつかの実施形態では、例えば様々に上述したように、システム600は、通信チャネルを介してリモートシステムにサンプルサブセットを送信することができる。その後、リモートシステムは、サンプルサブセットからサブ画像を構成することができる。いくつかの実施形態では、システム600が低消費電力量向けに構成され、従ってユーザが許容可能な時間内にサブ画像を構成できないことがある。通常、この構成アルゴリズムは計算集約型である。いくつかの実施形態では、サンプリングサブシステム640を、各々が電気信号の各々の少なくとも1つ又は正確に1つのサンプルを含むグループの形で電気信号のサンプルを取得するように構成することができる。グループの各々は、空間パターンのそれぞれに対応することができ、すなわち空間パターンのそれぞれの光変調ユニットのアサーションに応答してグループの各々を取り込むことができる。グループの取得中には、空間パターンを一定に保つことができる。サンプリングサブシステム640は、単位時間当たりのRGグループのグループレートでサンプルのグループを取得することができる。いくつかの実施形態では、最大グループレートRGを、最大パターン変調レートRPよりも低くすることができる。例えば、光検出装置の数LがADCの数よりも大幅に多いシステムの実施形態では、このレート状態を保持することができる。従って、符号化画像の取得時間を、取得される符号化画像のグループ数又は同様に、サンプルサブセット当たりのサンプル数をmSSとする比率mSS/RGによって求めることができる。しかしながら、n/L画素の画像を所与の精度で再構成するために必要な最低圧縮センシングサンプル数mnLは、Lが増加するにつれて及びnが減少するにつれて減少することを思い出されたい。従って、システム設計者は、mSS≧mnLであり、かつmSS/RGが目標取得時間以下となるように、又は同様にRG/mSSが目標フレームレート以上になるように十分に大きなLの値を選択することができる。いくつかの実施形態では、例えば図9に示すように、サンプリングサブシステム640が、複数のアナログ/デジタル変換器ADCを含むことができる。ADCの各々は、光検出装置のそれぞれにより生成された電気信号のサンプルを取得するように構成される。換言すれば、各ADCは、サンプルサブセット{I1k}、{I2k}、、{ILk}のうちの対応する1つを取得する。いくつかの実施形態では、ADCを、例えば同じサンプル変換クロックによってクロック制御することにより、並行して動作するように構成することができる。いくつかの実施形態では、各ADCが、制御可能な利得を有する前置増幅器などの独自の前置増幅器を含む。いくつかの実施形態では、ADCが、空間パターンの適用と同期してサンプルを取得する。いくつかの実施形態では、ADCが、各々が同じビット分解能を有するように、すなわち各ADCからのサンプル当たりのビット数が同じになるように構成される。しかしながら、他の実施形態では、ADCのいくつかが、設計によって異なるビット分解能を有することができる。いくつかの実施形態では、例えば図10に示すように、光学サブシステム620が複数のレンズを含む。これらのレンズの各々は、変調光ストリームの空間サブセットのそれぞれからの光を光検出装置630のそれぞれの光検出面上に導くように構成される。図10に示すレンズの一次元配列は、限定的な意味ではない。他の様々な構成、特に2次元配列も企図される。例えば、図11の実施形態では、光学サブシステム620が、光検出素子の2×2アレイ630Q上に光を導く2×2の小レンズアレイ620LAを含む。この光検出素子の2×2アレイは、四分割フォトダイオードに一体化することができる。小レンズアレイの各小レンズは、変調光ストリームMLSの対応する象限からの光を光検出素子の対応する1つの上に、例えば四分割フォトダイオードの対応する象限上に導く例えば、集光する。より一般的には、小レンズアレイは、あらゆる所望の数の小レンズ及びあらゆる所望の幾何学的構成を有することができる。いくつかの実施形態では、光検出素子のアレイが、数及び幾何学的構成において小レンズアレイと一致することができる。例えば、小レンズアレイが、LH及びLVを1よりも大きな整数とするLH×LVの矩形アレイである場合、光検出素子のアレイも、LH×LVの矩形アレイとすることができる。別の例として、小レンズアレイが六角形アレイである場合、光検出アレイも六角形とすることができる。しかしながら、他の実施形態では、光検出素子のアレイと小レンズアレイの数又は形状が一致しない。例えば、1つの実施形態では、各小レンズが、対応する2又はそれ以上の光検出素子のグループ上に光を導くことができる。図12に、光変調ユニット110がミラー110MDMDなどのアレイによって実現され、光学サブシステム620が画像リレー光学系620RO及び小レンズアレイ620LAを含むシステム600の実施形態を示す。小レンズアレイ620LAは、変調光ストリームの空間サブセットをセンサアレイ630SAのそれぞれの光検出素子上に導く。1つの実施形態では、センサアレイ630SAが、四分割フォトダイオードである。しかしながら、他の様々な実施形態も企図される。センサアレイ630SAにより生成される電気信号は、サンプリングサブシステム640によりサンプリングされる。なお、図12は、光学サブシステム1210及びTIRプリズム対1220を含む。光学サブシステム1210は、入射光ストリームLをミラー110Mのアレイ上に集光する。この光学サブシステムは、例えばカメラレンズなどのレンズとすることができる。図5CのTIRプリズム対107に関する上述の内容を参照されたい。上述したように、小レンズアレイ620LAは、あらゆる所望の数の小レンズ及びあらゆる所望の幾何学的構成を有することができる。図13に、光変調ユニット110がDMDである場合の電気信号I1t、I2t、I3t及びI4tの例示的な波形を示す。これらの例示的な波形は、本明細書で使用する電気信号という用語の意味範囲を限定することを意図したものではない。他の実施形態では、波形が、空間パターン間の遷移時における異なる遷移挙動などの異なる特徴を有する。図14に、4つの光検出装置LSD1~LSD4が存在する場合のサンプル取得及び画像構成のプロセスの1つの実施形態を示す。左手には、時間内スナップショットにおける光変調ユニット110の変調面における変調光ストリームの視覚化を示す。光変調ユニットは、N個の光変調素子を含む。4つの光検出装置は、変調面の4つのそれぞれの象限から光を受け取る。各光検出装置により生成される電気信号をサンプリングして、それぞれのサンプルサブセットを生成する。A/D変換ブロックを参照されたい。各サンプルサブセットを構成アルゴリズムCAによって処理し、それぞれのサブ画像を生成する。この構成アルゴリズムは、圧縮センシングの分野で知られているいずれの構成アルゴリズムであってもよい。これらのサブ画像をまとめて、N画素の画像を形成する。いくつかの実施形態では、例えば図15に示すように、光学サブシステム620が、ファイバ結合装置620FC及び複数の光ファイバ束620FBを含むことができる。このファイバ結合装置は、変調光ストリームの空間サブセットの各々からの光をファイバ束のそれぞれの上に結合するように構成される。各ファイバ束は、それぞれの空間サブセットからの光を光検出装置630のそれぞれの光検出面上に送出するように構成される。光が光ファイバ束によって送出されるので、光検出装置630は、物理的に隣接したり、又は互いに近くに位置したりする必要はない。システム設計者は、光検出装置をいずれかの都合のよい場所の組に位置付け、その後光ファイバ束がこれらの場所に到達するように、光ファイバ束の妥当な長さを選択することができる。いくつかの実施形態では、各ファイバ束が、単一の光ファイバである。いくつかの実施形態では、ファイバ結合装置が、L個のファイバテーパの組を含む。各ファイバテーパは、変調光ストリームの空間サブセットのそれぞれからの光をファイバ束又は光ファイバのそれぞれの上に導くように構成される。図16に、光変調ユニット110がミラー110MDMDなどのアレイによって実現され、光学サブシステム620が画像リレー光学系620RO、ファイバ結合装置620FC及びファイバ束620FBを含むシステム600の実施形態を示す。いくつかの実施形態では、光学サブシステム620が、例えば図17Aに示すように内面が反射型である複数の光導体620P中空管又はトンネル又はガイドなどを含む。各光導体は、2つの開放端を有する。各管の第1の端部は、アレイサブセットからの変調光が管に入り込むように、光変調素子のアレイの対応するサブセットに結合する又は近接する。各管の第2の端部は、対応するアレイサブセットからの変調光が対応する光検出装置の光検出面に送出されるように、この光検出面に結合する又は近接する。各光導体は、対応する空間サブセットからの光を対応する光検出装置に導くための導波管の役割を果たす。管の内面は研磨することができる。図17Bに、光変調素子のアレイの4つの象限からの光を4つのそれぞれの光検出装置上に導くように構成された光導体620Pの実施形態を示す。他の実施形態では、光導体620Pが、あらゆる所望の幾何学的構成のあらゆる所望の数の管を含むことができる。本明細書で使用する管という用語は、その意味範囲に、管の断面又は直径が長さに沿って異なり得る可能性を含むと理解されたい。ある実施形態の組では、光検出装置が、アレイ光検出アレイの形で配置される。光検出アレイは、面積又は直径が光変調素子のアレイよりも小さい場合がある。従って、いくつかの実施形態では、光学サブシステム620を、変調光ストリームを光検出アレイ上に集光するように構成することができる。例えば、図18及び図19を参照されたい。変調光ビームの直径又は断面積は、変調光ビームが光変調素子のアレイから光検出アレイに移動するにつれて減少する。光学サブシステム620は、集中作用を実現する1又はそれ以上のレンズ及び/又は1又はそれ以上のミラーを含むことができる。この光学サブシステムを、変調光ストリームが光検出アレイに合焦されるように構成することもできる。或いは、光検出アレイのサイズを、光変調素子のアレイと同じにすることもできる。従って、いくつかの実施形態では、光学サブシステム620を、変調光ストリームが光変調素子のアレイから光検出アレイに移動する時に変調光ストリームのサイズを維持するように構成することができる。この光学サブシステムを、変調光ストリームが光検出アレイに合焦されるように構成することもできる。さらに別の代替案として、光検出アレイのサイズを、光変調素子のアレイよりも大きくすることもできる。従って、光学サブシステム620を、変調光ストリームが光変調素子のアレイから光検出アレイに移動するにつれて変調光ストリームのサイズが増加するように構成することができる。この光学サブシステムを、変調光ストリームが光検出アレイに合焦されるように構成することもできる。いくつかの実施形態では、例えば図18に示すように、光学サブシステム620が、集光レンズ620FLを含む。光検出装置630は、集光レンズの像面に位置することができる。さらに、集光レンズの対物面は、光変調ユニット110の変調面と一致することができる。集光レンズは、変調光ストリームを光検出装置上に集光する。各光検出装置は、光変調素子のアレイの対応する空間部分から光を受け取る。図19に、光検出装置630が8×8アレイ630A例えば、集積回路上に作製したアレイの形で配置された実施形態を示す。各光検出装置から取得したサンプルを使用して、最終画像の1/64を構成することができる。図19には8×8の光検出装置アレイを示しているが、他の実施形態では、このアレイが、あらゆる所望の寸法及びあらゆる所望の幾何学的構成を有することができる。LH×LVのアレイを使用する実施形態では、LH及びLVが正の整数である場合、各アレイの素子から取得したサンプルを使用して、LHLV個のサブ画像のうちの1つのサブ画像を構成する。これらのLHLV個のサブ画像をまとめて、最終画像を形成する。積L=LHLVは、光変調ユニット110内の光変調素子の数Nを下回ることができる。いくつかの実施形態では、光検出装置630を、各々が光に対して同じ感度を有するように構成することができる。しかしながら、他の実施形態では、光検出装置が、設計によって異なる光感度を有することができる。上述したように、光検出装置630は、矩形アレイの形で配置することができる。いくつかの実施形態では、例えば図20に示すように、サンプリングサブシステム640が、アレイの列毎に1つのADCを含むことができる。従って、このアレイからは、全体の行のセンサ値を並行して読み出すことができる。整数の対i,jで示すブロックは、光検出装置である。ここでは、センサという用語を光検出装置の同意語として使用する。行デコーダ2010は、受け取った行アドレスデータに応答して行の1つを選択するように構成される。次に、選択された行の光検出装置が、列の増幅器G1~G4に対してそれぞれ電圧信号又は電流信号又は電荷信号を出力する。その後、変換器ADC1~ADC4が、それぞれの増幅信号を並行してデジタル化サンプリングする。制御エージェント処理装置150などは、定期的に行が読み出されるように行アドレスを駆動することができる。図20には4×4の光検出装置アレイを示しているが、説明した原理は、あらゆる数の行及びあらゆる数の列を有するアレイに一般化される。いくつかの実施形態では、例えば図21に示すように、光検出装置のアレイ全体が単一のADCを共有する。選択された行の光検出装置は、バッファBuf1~Buf4にそれぞれ電圧信号或いは、電荷信号を伝送する。マルチプレクサ2110は、これらのバッファ信号のうちの選択された信号を、列アドレスに基づいてその出力部に伝送する。次に、この選択された信号が増幅器2120によって増幅され、その後ADC2130によってデジタル化される。制御エージェント処理装置150などは、選択された行のバッファ信号が連続してデジタル化されるように列アドレスを駆動することができる。さらに、制御エージェントは、アレイ全体が例えばラスタ式にデジタル化されるように行アドレス及び列アドレスを駆動することができる。図21には4×4の光検出装置アレイを示しているが、説明した原理は、あらゆるサイズのアレイに一般化される。いくつかの実施形態では、制御エージェントが、ウィンドウイング、すなわちウィンドウからのサンプルの読み出しを行って、このウィンドウが行及び列アドレスの適当な制御によりアレイ全体よりも小さくなるようにすることができる。いくつかの実施形態では、光検出装置630が、集積回路センサICに組み込まれる。さらに、サンプリングサブシステム640は、センサICに結合するように構成された読み出し集積回路ROICを含むことができる。いくつかの実施形態では、ROICを、様々なメーカーのいずれかにより提供される従来技術のROICとすることができる。ROICは、センサIC内の光検出装置によって生成された信号を読み出すように設計された回路を含むことができる。1つの実施形態では、ROICが、図20に示す回路から光検出装置のアレイを除いたものを含む。別の実施形態では、ROICが、図20に示す回路から光検出装置のアレイ及びADCを除いたものを含む。別の実施形態では、ROICが、図21の回路から光検出装置のアレイを除いたものを含む。別の実施形態では、ROICが、図21の回路から光検出装置のアレイ及びADCを除いたものを含む。ROICは、半導体組立の分野で周知の技術である半田バンプボンディングにより、センサICに結合することができる。ROICは、CMOS技術を使用して実装することができる。しかしながら、他の技術も可能である。いくつかの実施形態では、光検出装置のアレイを含むセンサICを、光変調ユニット110を透過的に実現したものに物理的に結合することができる。具体的には、これらの2つを、透過的光変調ユニットの裏側すなわち光出力側がセンサICの光検出側に直接向き合うように結合することができる。光変調素子のアレイには光検出アレイが近接しているので、変調光ストリームの各空間サブセット内の高い割合の光が、それぞれの光検出装置に送出される。いくつかの実施形態では、光学サブシステム620が、図22A~Fに示すような1又はそれ以上の構成要素を含むことができる。図22Aには、変調光ストリームの一部例えば半分を遮断するミラー2210Mによって2つのサブストリームに分離された変調光ストリームMLSを示す。この原理は、あらゆる数のミラーに一般化される。例えば、図22Bには、各々が変調光ストリームの対応する部分を遮断するミラー2210Ma及び2210Mbによって3つのサブストリームに分離された変調光ストリームを示す。図22Cには、変調光ストリームを2つのサブストリームに分離するために使用される傾斜ミラー2210AMを示す。図22Dには、プリズムの2つの表面からの全内部反射によって変調光ストリームを2つのサブストリームに分離するために使用されるプリズム2210Pを示す。図22Eには、プリズム2210Qの屈折特性に基づいて変調光ストリームを2つのサブストリームに分離するために使用されるプリズム2210Qを示す。図22Fには、変調光ストリームを3つのサブストリームに分離するために使用される、点Pで交わる3つの反射面又は表面を有する反射オブジェクト2210Cを示す。代表的な光線R1、R2及びR3を示している。方法2300いくつかの実施形態では、光に作用する方法2300が、図23に示す動作を含むことができる。動作2310は、例えば様々に上述したように、変調光ストリームを生成するために入射光ストリームを一連の空間パターンで変調するステップを含む。この変調は、例えば様々に上述したように、光変調素子のアレイによって行われる。動作2320は、例えば様々に上述したように、変調光ストリームの複数の空間サブセットの各々からの光を複数の光検出装置のそれぞれの上に送出するステップを含む。変調光ストリームの空間サブセットは、光変調素子のアレイのそれぞれのサブセットにより生成される。光変調素子のアレイの各サブセットは、入射光ストリームのそれぞれの空間サブセットを変調することにより、変調光ストリームのそれぞれの空間サブセットを生成する。例えば様々に上述したように、空間サブセットからの光を光検出装置に送出する動作は、光学サブシステムによって行うことができる。動作2330は、例えば様々に上述したように、各々が光検出装置のそれぞれによって生成される電気信号を生成するステップを含む。電気信号の各々は、変調光ストリームの空間サブセットのそれぞれの強度を時間の関数として表す。動作2340は、例えば様々に上述したように、電気信号のサンプルを取得するステップを含む。これらのサンプルは、それぞれ電気信号に対応するサンプルサブセットを含む。各サンプルサブセットは、それぞれの電気信号の複数のサンプルを含む。いくつかの実施形態では、サンプルサブセットの各々を使用して画像のそれぞれのサブ画像を構成することができ、各サブ画像は、入射光ストリームの空間サブセットのそれぞれを表す。他の実施形態では、サンプルサブセットのサンプル数が、サブ画像を構成するには少なすぎる場合があるが、様々に上述したように、これらのサンプルサブセットを使用して、様々な推論タスクのいずれかを行うことができる。いくつかの実施形態では、方法2300が、サンプルサブセットに作用してそれぞれのサブ画像を構成するステップも含む。いくつかの実施形態では、例えば様々に上述したように、方法2300が、通信チャネルを介して受信機にサンプルサブセットを送信するステップも含む。上記と同様に、mSSが各サンプルサブセット内のサンプル数を示し、Nが光変調素子の数を示し、Lが光検出装置の数を示し、nが最終画像内の画素数を示し、nはN以下であり、RPが、光変調ユニット110が空間パターンにおいて単位時間当たりに達成できる最大レートを示すものとする。上述したように、n/L画素の画像を再構成するために必要な圧縮センシング測定の回数mnLは、Lが増加するにつれて減少する。従って、mSS≧mnLであり、かつmSS/RPが目標取得時間以下となるようにLの値を選択することができる。いくつかの実施形態では、例えば様々に上述したように、電気信号のサンプルを取得する動作が、サンプルをグループの形で取得するステップを含む。これらのグループは、単位時間当たりRG個のグループというグループレートで取得することができる。グループの各々は、電気信号の各々の少なくとも1つのサンプルを含む。グループの各々は、空間パターンのそれぞれに対応する。いくつかの実施形態では、空間パターン当たり2つ以上のグループが取得される。いくつかの実施形態では、mSS/RGが目標取得時間以下となるようにLが選択される。圧縮撮像装置におけるデータサンプリング時間の減少圧縮撮像の課題の1つは、ビデオレートで動作できる従来技術のFPAベースのカメラと競うのに十分な速さで圧縮画像を取得することである。FPAは、焦点面アレイの頭字語である。焦点面アレイは、典型的には光学系の焦点面に位置する典型的には矩形の光検出器素子のアレイを含む画像検出デバイスである。少なくともいくつかの値をNとした場合、N素子FPAを使用して、N画素の画像をビデオレートで取得することができる。Nが十分に大きい場合、図1のカメラなどの圧縮センシングカメラが、N画素の画像の圧縮表現をビデオレートで取得することは困難となり得る。この困難性は、単一のフォトダイオードに起因して生じる。N画素の画像を所与の精度で再構成するには、フォトダイオード信号Stの特定の最低数のサンプルを取得する必要がある。この最低数は、Nよりもかなり小さく1よりも大幅に大きい。例えば、1/10の圧縮比では、各サンプルが、DMD40により適用される空間パターンのそれぞれに対応すると想定した場合、100万個のマイクロミラーを備えたDMDを有する圧縮撮像カメラは、フォトダイオード信号Stの約10万個のサンプルを取り込むことにより、100万に等しい画素数の画像の圧縮表現を取得することができる。DMDの最大変調速度が毎秒32,000パターンである場合、圧縮画像表現を取得するために必要な時間は、100,000/32kHz=3.125秒であり、これはビデオ取得を可能にするには遅すぎる。本特許では、とりわけ、圧縮撮像カメラにハードウェアの並行性を導入することによって圧縮画像表現の取得時間を短縮する又は圧縮画像表現のシーケンスを取得するためのフレームレートを高めるための機構を開示する。例えば、図14を参照されたい。1つの実施形態では、ハードウェアの並行性により、単一のフォトダイオードを4つの光検出装置に置き換え、単一のADCを4つのADCに置き換える光検出装置当たり1つのADC。また、各光検出装置は、DMDの対応する象限から変調光を受け取り、この各光検出装置から取得されたサンプルを使用して、最終画像の対応するサブ画像を構成する。各光検出装置は、100万個のマイクロミラーのアレイの1/4しか見ないので、サブ画像の各々のサイズは、1,000,000/4になる。この結果、サブ画像を再構成するために必要な光検出装置当たりのサンプル数は、約1/4になり、すなわち100,000から25,000に減少する。各ADCが、単一のフォトダイオードシステム内のADCと同じサンプルレートで動作すると想定した場合、圧縮画像表現を取得するための時間は1/4、すなわち25,000/32kHz=0.78秒に短縮される。より一般的には、図1の単一のフォトダイオードをL>1個の光検出装置に置き換えることができ、単一のADCをL個の光検出装置に置き換えることができる光検出装置当たり1つのADC。各光検出装置は、N素子の光変調器必ずしもDMDではなく、必ずしもN=1,000,000ではないの対応する領域から変調光を受け取る。L個の領域のサイズが等しいと仮定した場合、各光検出装置は、光変調器のN/L個の素子を見る。従って、L個のサブ画像の各々の画素数はN/Lとなる。一次近似として、画素数と再構成に必要なサンプル数とが線形関係にあると仮定した場合、サブ画像を再構成するために必要な光検出装置当たりのサンプル数は1/Lに減少する。従って、圧縮画像表現を取得するために必要な時間は1/Lに短縮される。注:たとえこの関係が正確に線形でなくても、各サブ画像の再構成に必要なサンプル数は、Lが増加するにつれて著しく減少する。従って、たとえこの関係が線形でなくても、Lを増加させることによって取得時間の短縮を達成するという概念を適用することができる。その後、システム設計者は、あらゆる所望の取得時間を達成するようにLの値を選択することができる。ある実施形態の組では、光に作用するシステム2400を、図24に示すように構成することができる。上述したように、システム2400は、光変調ユニット110、光学サブシステム620及び複数の光検出装置630を含むことができ、また複数のアナログ/デジタル変換器ADC2410を含むこともできる。さらに、上述した及び後述する特徴、実施形態及び要素のあらゆるサブセットをシステム2400に組み込むことができる。光変調ユニット110は、変調光ストリームを生成するために、入射光ストリームを一連の空間パターンで変調するように構成される。様々に上述したように、光変調ユニットは、光変調素子のアレイを含む。様々な実施形態では、例えば上述したように、アレイ内の素子の数Nが、広範にわたって変化することができる。光学サブシステム620は、変調光ストリームの空間サブセットを光検出装置のそれぞれに、すなわち光検出装置の光検出面上に導くように構成される。変調光ストリームの空間サブセットは、光変調素子のアレイのそれぞれの非重複領域により生成される。光変調素子のアレイの各領域は、入射光ストリームのそれぞれの空間サブセットを変調することにより、変調光ストリームのそれぞれの空間サブセットを生成する。光検出装置の各々は、変調光ストリームのそれぞれの空間サブセットの強度を時間の関数として表すそれぞれの電気信号を生成するように構成される。上述したように、変調光ストリームの空間サブセットをそれぞれの光検出装置に導くという表現は、各空間サブセットからの全ての光が対応する光検出装置に到達すること、又は各光検出装置に到達する光がそれぞれの空間サブセットのみからのものであることを必要とするものではない。例えば、画像再構成の所望の精度、又はシステム2400の目標製造コストに応じて、ある程度の光損失及び損失交差が許容される。いくつかの実施形態では、複数の光検出装置が、単一の集積回路に組み込まれる。他の実施形態では、複数の光検出装置を、個別デバイス又は別個にパッケージされたデバイスとすることができる。いくつかの実施形態では、複数の光検出装置がアレイの形で配置される。他の実施形態では、光検出装置が、不規則又は不均一に配置され、又は別個の場所に分散される。ADC2410の各々は、光検出装置のそれぞれによって生成された電気信号のそれぞれのサンプルシーケンスを取り込むように構成される。このADCの各々によって取り込まれたサンプルシーケンスを使用して、入射光ストリームの対応する空間サブセットを表すそれぞれのサブ画像を構成することができる。いくつかの実施形態では、例えば様々に上述したように、光学サブシステムが、複数のレンズを含むことができる。これらのレンズの各々は、変調光ストリームの空間サブセットのそれぞれを光検出装置のそれぞれの光検出面上に導くように構成される。いくつかの実施形態では、例えば様々に上述したように、光学サブシステムが、ファイバ結合装置及び複数のファイバ束又はファイバを含むことができる。このファイバ結合装置は、変調光ストリームの空間部分の各々からの光をファイバ束のそれぞれの上に結合するように構成される。ファイバ束の各々は、変調光ストリームのそれぞれの空間サブセットからの光を光検出装置のそれぞれの光検出面上に送出するように構成される。いくつかの実施形態では、例えば様々に上述したように、光学サブシステムが、集光レンズを含むことができる。この集光レンズの像面に、複数の光検出装置を配置することができる。いくつかの実施形態では、複数のADCが、それぞれのサンプルシーケンスを同期して、例えば共通サンプリングクロックに応答して取り込むように構成される。いくつかの実施形態では、サンプルシーケンスの各々が、それぞれのサブ画像内の画素数nPSIよりも小さなサンプルサイズmSSを有する。サンプルシーケンスのサンプルサイズとは、このサンプルシーケンスに含まれるサンプル数のことである。例えば、異なる実施形態では、サンプルサイズmSSを、それぞれnPSIの70未満、nPSIの60未満、nPSIの50未満、nPSIの40未満、nPSIの30未満、nPSIの20未満、nPSIの10未満、nPSIの5未満とすることができる。いくつかの実施形態では、ADC2410が、入射光ストリームが空間パターンのmPで変調される時間間隔にわたってサンプルシーケンスを取得するように構成される。さらに、ADC2410は、各サンプルシーケンスがmP個の空間パターンの各々に関して少なくとも1つのサンプルを含むようにサンプルシーケンスを取得することができる。この数字mPは、サブ画像当たりの画素数nPSIよりも小さい。例えば、異なる実施形態では、数字mPが、それぞれnPSIの70未満、nPSIの60未満、nPSIの50未満、nPSIの40未満、nPSIの30未満、nPSIの20未満、nPSIの10未満、nPSIの5未満である。ある実施形態の組では、光に作用するシステム2500を、図25に示すように構成することができる。システム2500は、様々に上述したような光変調ユニット110を含むことができ、また光学サブシステム2520、光検出素子2530のアレイ及び回路2540を含むこともできる。上述した様々な実施形態、特徴及び要素のあらゆるサブセットをシステム2500に組み込むことができる。光変調ユニット110は、変調光ストリームを生成するために、入射光ストリームを一連の空間パターンで変調するように構成される。光変調ユニットは、N個の光変調素子のアレイを含む。数字Nは、例えば様々に上述したように、及び後述するように、様々な値のいずれかを取ることができる。光検出アレイ2530内の光検出素子の数Lは、Nよりも小さく1つよりも大きい。数字Lは、例えば様々に上述したように、及び後述するように、様々な値のいずれかを取ることができる。異なる実施形態の組では、比率N/Lを、それぞれ範囲[4,9]内、範囲[9,16]内、範囲[16,25]内、範囲[25,36]内、範囲[36,49]内、範囲[49,64]内、範囲[64,256]内、範囲[256,1024]内、1024~無限大の範囲内とすることができる。光学サブシステムは、変調光ストリームの複数の空間部分の各々からの光を光検出素子のアレイのそれぞれの上に集光するように構成される。変調光ストリームの空間部分は、光変調素子のアレイのそれぞれの非重複領域により生成される。光変調素子のアレイの各領域は、入射光ストリームのそれぞれの空間部分を変調することにより、変調光ストリームのそれぞれの空間部分を生成する。L個の光検出素子は、それぞれの電気信号を生成するように構成される。電気信号の各々は、変調光ストリームのそれぞれの空間部分の強度を時間の関数として表す。回路2540は、L個の光検出素子のアレイからサンプルのグループを読み出すように構成される。サンプルの各グループは、L個のサンプル、すなわちL個の電気信号の各々から1つずつのサンプルを含む。換言すれば、各グループは、L個の光検出素子の各々から1つずつのサンプルを含む。いくつかの実施形態では、回路2540が、単位時間当たりRG個のグループという最大レートでグループを読み出すように構成される。グループの各々は、空間パターンのそれぞれに対応する。一連の空間パターンは、入射光ストリームを表すN画素の画像を構成するためにこれらのグループのM個が使用可能であるように構成される。いくつかの実施形態では、Mが1よりも大きくN/L以下である。いくつかの実施形態では、MがN/L未満である。いくつかの実施形態では、M個のグループの取得時間が目標取得時間以下になるようにLの値が選択される。いくつかの実施形態では、回路2540が、単位時間当たりRG個のグループという最大レートでグループを読み出すように構成され、グループの各々が、空間パターンのそれぞれに対応する。一連の空間パターンは、各々の長さがMグループであるグループのサブセットが、それぞれのN画素の画像を構成するために使用可能であるように構成される。Mは、1よりも大きくN/L以下である。整数Lは、グループサブセットの取得レートが目標取得レート以上になるように選択することができる。いくつかの実施形態では、回路2540が、様々に上述したようなROICなどの読み出し集積回路ROICに含まれる。1つの実施形態では、L個の光検出素子のアレイが、第2の集積回路に含まれる。読み出し集積回路は、第2の集積回路にバンプボンディングすることができる。いくつかの実施形態では、回路2540及び光検出素子2530のアレイが、単一の集積回路に含まれる。1つの実施形態では、単一の集積回路が、CMOS技術を使用して実装される。例えば、この単一の集積回路を、CMOS画像センサとすることができる。FPAベースの圧縮撮像装置ある実施形態の組では、システム600の複数の光検出装置640が、焦点面アレイFPAに組み込まれる一体化される。少なくともこの状況では、この光検出装置を素子と言うことができる。FPAは、Lx及びLyを2以上の整数とするLx×Lyの形の分解能などの様々な分解能のいずれかを有することができる。FPA分解能の典型的な例として、8×8、16×16、32×32、64×64、128×128、256×256、320×256、640×480などを挙げることができる。いくつかの実施形態では、特にFPAが大きい場合、FPAからサンプルグループを読み出すことができる速度RGが、光変調ユニット110の最大パターン変調速度RPよりも遅い例えば、大幅に遅いことがある。サンプルグループは、FPA内の光検出素子の各々に関して1つのサンプルを含むことができる。従って、分解能がLx×LyであるFPAでは、各サンプルグループが、L=LxLy個のサンプルを含むことができる。図26Aに、FPAベースの圧縮撮像システム2600の1つの実施形態の概念図を示す。撮像システム2600は、上述した及び後述する特徴、実施形態及び要素のあらゆるサブセットを含むこともできる。入射光ストリームは、光学サブシステム105カメラレンズなどにより受光され、光変調ユニット110例えば、TexasInstruments社のDLP登録商標マイクロミラーデバイス上に集光される。光変調ユニットは、N個の光変調素子のアレイを含む。N個の光変調素子の各々は、最終的な再構成画像内の画像画素に対応することができ、これによりFPAの素子数Lではなく光変調ユニットの素子数によって最終的な再構成画像の画素数を求めることができる。光変調ユニット110は、例えば様々に上述したように、光学サブシステム105から入射光ストリームを受光し、入射光ストリームを一連の空間パターンで変調して変調光ストリームMLSを取得する。DLPの場合、入射光ストリームは、マイクロミラーにより変調される。例えば様々に上述したように、この変調光ストリームMLSを、光学サブシステム620によってFPA上に集光することができる。FPAは、光変調ユニット110の素子数Nよりも少ない素子数Lを有する。読み出し集積回路ROICは、FPAからサンプルグループを読み出す。これらのサンプルグループを、ROICインターフェイスユニット2620を介してコンピュータシステム2630に供給することができる。いくつかの実施形態では、FPA及びROICを組み合わせて、例えば2つの集積回路を結合又は接合することにより、混成構造2610を形成することができる。コンピュータシステム2630は、サンプルグループの組に作用してN画素の画像を再構成することができる。具体的には、コンピュータシステム2630は、サンプルグループ内のサンプルを、L個の光検出装置にそれぞれ対応するL個のサンプルサブセットに分割し、その後それぞれのサンプルサブセットに基づいて、サイズN/LのL個のサブ画像を再構成することができる。その後、このL個のサブ画像を結合して、最終的なN画素の画像を形成する。いくつかの実施形態では、システム2600が、ビデオ取得をサポートするためにサンプルグループを連続的に取得することができる。コンピュータシステム2630は、制御装置2640FPGAベースの制御装置などに制御情報を供給することもできる。制御装置2640は、光変調ユニットを制御し、例えば光変調ユニット110に一連の空間パターンを供給する。光学サブシステム620は、変調光ストリームをFPA上に集光して、光変調素子のアレイのサブセットからの光がFPAのそれぞれの光変調素子において受光されるようにする。これらのサブセットは非重複であり、光変調素子のアレイをカバーすることができる。各サブセットは、光変調素子の近接集団とすることができる。例えば、1つの実施形態では、光検出素子の数LがN/9に等しく、光変調素子のアレイが3×3のサブセットに区分化される。各光検出素子は、この3×3のサブセットのそれぞれから光を受け取る。各光検出素子からのサンプルを使用して、それぞれの9画素のサブ画像を再構成する。この画素数9のN/9個のサブ画像を結合して、最終的なN画素の画像を形成する。従って、この実施形態では、システム2600が、FPAの分解能の9倍の画像を取得する。各サブ画像の画素数は非常に小さいこの場合、9に等しいので、対応する9画素のサブ画像を再構成するために必要な各光検出装置のサンプル数は9或いは、ノイズの存在時には9を上回る可能性があるであり、圧縮センシング利得を体験することはない。従って、9個のサンプルグループを使用してN画素の画像全体を再構成することができ、撮像システム2600のフレームレート毎秒圧縮される画像は、FPAのグループレートRGよりも9倍遅い。光変調ユニット110を駆動するために使用する一連の空間パターンは、9つ又はそれ以上の空間パターンを含むことができる。これらの9つの空間パターンは、9つの空間パターンを光変調アレイの各サブセットに制限することにより、それぞれの電気信号の9つの対応するサンプルから対応する9画素のサブ画像を再構成するために使用可能な9つの3×3のパターンが得られるように設計される。例えば、1つの実施形態では、この9つの3×3パターンが、R99次元ユークリッド空間上の9つのユークリッド基底要素に対応する。或いは同様に、9つの3×3パターンの各々は、異なるオンになった9つの光検出素子の1つと、オフになった残りの8つの素子とを有する。より一般的には、この9つの3×3パターンをいずれかの9×9の可逆行列によって定めることができ、9つの3×3パターンの各々は、9×9の可逆行列の異なる行に対応する。いくつかの実施形態では、9つの空間パターンの各々が、対応する3×3パターンの定期的反復に基づいて空間周期的である。従って、これらの9つの3×3パターンを使用して、9つの空間パターンを生成することができる。より一般的には、光変調素子のアレイを、Qx×Qyのサイズのサブセットに区分化することができ、この場合、Qx及びQyは、Q=QxQyが2以上になるような正の整数である。従って、FPA内の光検出素子の数は、L=N/Qとなる。各光検出素子は、Qx×Qy個のサブセットのそれぞれから光を受け取る。各光検出素子からのサンプルを使用して、それぞれのQ画素のサブ画像を再構成する。画素数QのN/Q個のサブ画像を結合して、最終的なN画素の画像を形成する。従って。システム2600は、FPAの分解能のQ倍の画像を取得する。Qが小さい場合、対応するQ画素のサブ画像を再構成するために使用する各光検出装置のサンプル数mは、Q又はQに近い或いは、ノイズの存在時にはQを上回るものとなり得る。Qが増加するにつれ、圧縮センシング利得の利点が確認され始めるので、比率m/Qは減少する。従って、Q個以下のサンプルグループを使用してN画素の画像全体を再構成することができ、撮像システム2600の画像フレームレート毎秒圧縮される画像数の下限として、FPAのグループレートをRGとする比率RG/Qを取ることができる。因数cOS>1までのオーバーサンプリングが採用されている場合、下限は逆向きにスケーリングされる:下限=RG/cOSQ。いくつかの実施形態では、光変調ユニット110を駆動するために使用する一連の空間パターンが、m個の空間パターンを含むことができる。このm個の空間パターンは、m個の空間パターンを光検出アレイの各サブセットに制限することにより、それぞれの電気信号のm個の対応するサンプルから対応するQ画素のサブ画像を再構成するために使用可能なm個のQx×Qyのサイズのパターンが得られるように設計される。Qが、例えば64未満などのように小さい場合、mをQに等しく設定することができ、m個のQx×Qyのサイズのパターンは、RQ上のQ個のユークリッド基底要素に、又はより一般的には、いずれかのQ×Q個の可逆行列の行に対応することができる。Qが小さくない場合、このm個のQx×Qyのサイズのパターンは、Qx×Qyのサブ画像を再構成するために使用される再構成ベクトルセットに対してインコヒーレントなRQにおけるいずれかのm個のベクトルの組の行に対応することができる。図26Bに示すテーブルに、FPAが、毎秒120グループ又は毎秒200グループのグループレートを有すると想定した場合の、様々なFPAサイズに関する考えられる画像フレームレート及び画像分解能を示す。フレームレートは、FPAグループレートに対応する。また、FPA素子当たりの光変調素子の数Qが64又はそれ以上に増加すると、画像フレーム当たりのサンプルグループ数が減少し得るので、フレームレートはほぼ2倍に増加することができる。このテーブルでは、光変調ユニットがDMDであると仮定しているが、示す結果は、N個の光変調素子を有するあらゆるタイプの光変調ユニットに一般的に適用可能である。いくつかの実施形態では、撮像システム2600を、画像分解能対フレームレートの異なる設定間で動的に推移させることもできる。例えば、この撮像システムは、32×32のFPAを使用して、128×128の分解能及び7.5FPSで、又は192×192の分解能及び3.3FPSで動作することができる。FPSは、秒当たりフレーム数の頭字語である。いくつかの実施形態では、撮像システム2600が、画像再構成の前に、サンプルグループに対して画像処理を行うことができる。例えば、サンプルグループの分析に基づいて、入射光照射野においてホットスポットを識別することができ、その後、空間パターンの適当な制御により、この識別されたホットスポットを減衰させ、又はゼロにすることができる。別の例として、サンプルグループの分析に基づいてオブジェクトを追跡することができる。この追跡結果を使用して、カメラの配向を調整するアクチュエータを、例えばリアルタイムで制御することができる。パターンレートが限られている場合のCIデバイスの設計方法ある実施形態の組では、圧縮撮像装置を設計するためのコンピュータ実行方法2700が、図27Aに示す動作を伴うことができる。この方法は、1又はそれ以上のマイクロプロセッサを含むコンピュータシステムなどのコンピュータシステムによって実施することができる。2710において、コンピュータシステムは、圧縮撮像装置に関するN画素の画像の目標有効取得レートRIを指定する情報を受け取ることができ、この場合、Nは、圧縮撮像装置に含まれる光変調ユニット内の光変調素子の数である。例えば、この目標有効レートは、ユーザ入力により指定することができる。圧縮撮像装置は、n画素の画像を直接取得しないので、この目標レートは有効画像取得レートと呼ばれる。むしろ、圧縮撮像装置は、それぞれのn画素の画像を再構成するために使用可能なサンプルセットを取得するように構成される。サンプルセットからn画素の画像が再構築されるまで、このn画素の画像は、圧縮撮像装置の光路を横切る光の過渡パターンとしてのみ存在する。2720において、コンピュータシステムは、光変調ユニットの最大パターン変調速度をRPとし、圧縮撮像装置に含まれる光検出装置の数をLとするRP/fN/Lが目標有効レートRI以上となるように変数RP及びLの各々の値を求める例えば、計算することができる。関数fは、正の整数値vを対応する数fvにマッピングする関数であり、fvは、v画素の画像を再構成するために必要な最低圧縮センシングサンプル数以上である。関数fは、様々な関数形式のいずれかを有することができる。いくつかの実施形態では、関数fを経験的に導き出すことができる。いくつかの実施形態では、関数fが、N画素の画像の目標再構成精度、光変調ユニットを駆動するために使用する空間パターンのクラス、N画素の画像のスパース性指数値などの1又はそれ以上の因子に依存することができる。1つの実施形態では、関数fが、以下の式fN/L=MN/Lに従うことができ、式中、MNは、一般的なN画素の画像を例えば所与の精度で再構成するために必要な最低圧縮センシングサンプル数以上である。別の実施形態では、関数fが、以下の形を有することができ、fv=cKNlogv、式中、cは正定数であり、KNは、一般的なN画素の画像に関連するスパース性指数値である。さらに別の実施形態では、関数fが、以下の形を有することができ、fv=cKvlogv、式中、cは正定数であり、Kvは、一般的なv画素の画像に関連するスパース性指数値である。2730において、コンピュータシステムは、求められた変数RP及びLの値をメモリに記憶することができる。この求められたRP及びLの値により、圧縮撮像装置の設計が少なくとも部分的に指定される。いくつかの実施形態では、方法2700が、求められた変数Lの値及び/又は求められた変数RPの値を表示するステップを含むこともできる。いくつかの実施形態では、変数RP及びLの各々の値を求める動作が、RPの値を指定する入力ユーザ入力などを受け取るステップと、RP/fN/LがレートRI以上であるという条件に従う変数Lの最小値を選択するステップとを含む。いくつかの実施形態では、変数RP及びLの各々の値を求める動作が、1よりも大きなLの値を指定する入力ユーザ入力などを受け取るステップと、RP/fn/LがレートRI以上であるという条件に従う変数RPの最小値を選択するステップとを含む。いくつかの実施形態では、関数fが、圧縮撮像装置が使用する空間パターンのクラスの選択に依存する。1つの実施形態では、方法2700が、空間パターンのクラスを指定するユーザ入力を受け取るステップも含む。いくつかの実施形態では、関数fが、N画素の画像を再構成すべき目標精度に依存する。1つの実施形態では、方法2700が、目標精度を指定するユーザ入力を受け取るステップも含む。いくつかの実施形態では、関数fが、N画素の画像の指定されたスパース性指数値KNに依存する。1つの実施形態では、方法2700が、スパース性指数値KNを指定するユーザ入力を受け取るステップを含む。いくつかの実施形態では、方法2700が、圧縮撮像装置を、N個の光変調素子を有する光変調ユニットと、求められた光検出装置の数Lとを含むように構成するステップを含むこともでき、この求められた数Lの光検出装置の各々は、例えば様々に上述したように、N個の光変調素子の対応するサブセット又は小領域から光を受け取るように構成される。方法2750ある実施形態の組では、圧縮撮像装置を設計するためのコンピュータ実行方法2750が、図27Bに示す動作を伴うことができる。この方法は、コンピュータシステムにより実行することができる。2760において、コンピュータシステムは、圧縮撮像装置に関するN画素の画像の目標有効取得レートRIを指定する情報ユーザ入力などを受け取ることができ、この場合、nは、圧縮撮像装置に含まれる光変調ユニット内の光変調素子の数N以下である。2770において、コンピュータシステムは、光変調ユニットの最大パターン変調速度をRPとし、圧縮撮像装置に含まれる光検出装置の数をLとするRP/fn/Lが目標有効レートRIを以上となるように変数RP、L及びnの各々の値を求める例えば、計算することができ、この場合、fは、正の整数値vを対応する数fvにマッピングする関数であり、fvは、v画素の画像を再構成するために必要な最低圧縮センシングサンプル数以上である。関数fは、上述した特徴のいずれか又は特徴のあらゆる組み合わせを有することができる。2780において、コンピュータシステムは、求められた変数RP、L及びnの値をメモリに記憶することができる。いくつかの実施形態では、方法2750が、少なくとも求められた変数Lの値などの、求められた値の1又はそれ以上を表示するステップを含むこともできる。いくつかの実施形態では、変数RP、L及びnの各々の値を求める動作が、RP、L及びNの値を指定する入力ユーザ入力などを受け取るステップと、RP/fn/LがレートRI以上であるという条件、及びnがN以下であるという条件に従う変数nの最大値を選択する又は計算するステップとを含む。いくつかの実施形態では、変数RP、L及びnの各々の値を求める動作が、RP及びnの値を指定する入力ユーザ入力などを受け取るステップと、RP/fn/LがレートRI以上であるという条件に従う変数Lの最小値を選択するステップとを含む。いくつかの実施形態では、変数RP、L及びnの各々の値を求める動作が、1よりも大きなLの値及びnの値を指定する入力を受け取るステップと、RP/fn/LがレートRI以上であるという条件に従う変数RPの最小値を選択するステップとを含む。いくつかの実施形態では、関数fが、圧縮撮像装置が使用する空間パターンのクラスの選択に依存する。1つの実施形態では、方法27050が、空間パターンのクラスを指定するユーザ入力を受け取るステップを含む。いくつかの実施形態では、関数fが、n画素の画像が再構成すべき目標精度に依存する。1つの実施形態では、方法2750が、目標精度を指定するユーザ入力を受け取るステップも含む。いくつかの実施形態では、関数fが、n画素の画像の指定されたスパース性指数値Knに依存する。1つの実施形態では、方法2750が、スパース性指数値Knを指定するユーザ入力を受け取るステップを含む。いくつかの実施形態では、方法2750が、圧縮撮像装置を、N個の光変調素子を有する光変調ユニットと、求められた光検出装置の数Lとを含むように構成するステップを含むこともできる。求められた数Lの光検出装置の各々は、例えば様々に上述したように、N個の光変調素子の対応するサブセット又は小領域から光を受け取るように構成される。光検出装置のアレイからのサンプルグループレートによって制限されている場合のCIデバイスの設計方法ある実施形態の組では、圧縮撮像装置を設計するためのコンピュータ実行方法2800が、図28Aに示す動作を伴うことができる。方法2800は、1又はそれ以上のマイクロプロセッサを含むコンピュータシステムなどのコンピュータシステムによって実施することができる。2810において、コンピュータシステムは、圧縮撮像装置に関するN画素の画像の目標有効取得レートRIを指定する情報ユーザ入力などを受け取ることができ、この場合、Nは、圧縮撮像装置に含まれる光変調ユニット内の光変調素子の数である。2820において、コンピュータシステムは、RG/fN/LがRI以上となるように変数RG及びLの各々の値を求めることができ、この場合、RGは、圧縮撮像装置に含まれるL個の光検出装置のアレイから取得すべき毎秒の最大サンプルグループ数であり、各サンプルグループは、当然ながらL個の光検出装置の各々からの1つのサンプルを含む。関数fは、正の整数値vを対応する数fvにマッピングする関数であり、fvは、v画素の画像を再構成するために必要な最低圧縮センシングサンプル数以上である。関数fは、上述した特徴のいずれか又は特徴のあらゆる組み合わせを有することができる。1つの実施形態では、関数fを恒等関数fv=vとすることができる。この恒等関数は、例えばn/Lが小さい時に使用することができる。2830において、コンピュータシステムは、求められた変数RG及びLの値をメモリに記憶することができる。この求められたRG及びLの値により、圧縮撮像装置の設計が少なくとも部分的に指定される。いくつかの実施形態では、方法2800が、求められた変数Lの値及び/又は求められた変数RGの値を表示するステップを含むこともできる。いくつかの実施形態では、変数RG及びLの各々の値を求める動作が、RGの値を指定する入力ユーザ入力などを受け取るステップと、RG/fN/LがレートRI以上であるという条件に従う変数Lの最小値を選択するステップとを含むことができる。いくつかの実施形態では、変数RG及びLの各々の値を求める動作が、1よりも大きなLの値を指定する入力ユーザ入力などを受け取るステップと、RG/fN/LがレートRI以上であるという条件に従う変数RGの最小値を選択するステップとを含むことができる。いくつかの実施形態では、関数fが、圧縮撮像装置が使用する空間パターンのクラスの選択に依存する。1つの実施形態では、方法2800が、空間パターンのクラスを指定するユーザ入力を受け取るステップも含む。いくつかの実施形態では、関数fが、N画素の画像を再構成すべき目標精度に依存する。1つの実施形態では、方法2800が、目標精度を指定するユーザ入力を受け取るステップも含む。いくつかの実施形態では、方法2800が、圧縮撮像装置を、N個の光変調素子を有する光変調ユニット及びL個の光検出装置のアレイを含むように構成する組み立てる又は製造するステップを含むこともでき、Lの値は、求められたLの値と一致する。L個の光検出装置の各々は、例えば様々に上述したように、N個の光変調素子の対応するサブセット又は小領域から光を受け取るように構成される。方法2850ある実施形態の組では、圧縮撮像装置を設計するためのコンピュータ実行方法2850が、図28Bに示す動作を伴うことができる。方法2850は、コンピュータシステムにより実行することができる。2860において、コンピュータシステムは、圧縮撮像装置に関するN画素の画像の目標有効取得レートRIを指定する情報ユーザ入力などを受け取ることができ、この場合、nは、圧縮撮像装置に含まれる光変調ユニット内の光変調素子の数N以下である。2870において、コンピュータシステムは、RG/fn/LがRI以上となるように変数RG、L及びnの各々の値を求めることができ、この場合、RGは、圧縮撮像装置に含まれるL個の光検出装置のアレイから取得すべき毎秒の最大サンプルグループ数であり、各サンプルグループは、当然ながらL個の光検出装置の各々からの1つのサンプルを含む。関数fは、正の整数値vを対応する数fvにマッピングする関数であり、fvは、v画素の画像を再構成するために必要な最低圧縮センシングサンプル数以上である。関数fは、上述した特徴のいずれか又は特徴のあらゆる組み合わせを有することができる。2880において、コンピュータシステムは、求められた変数RG、L及びnの値をメモリに記憶することができる。いくつかの実施形態では、方法2850が、求められた値の1又はそれ以上を表示するステップを含むこともできる。いくつかの実施形態では、変数RG、L、及びnの各々の値を求める動作が、RP、L及びNの値を指定する入力ユーザ入力などを受け取るステップと、RG/fn/LがレートRI以上であるという条件、及びnがN以下であるという条件に従う変数nの最大値を選択するステップとを含むことができる。いくつかの実施形態では、変数RG、L、及びnの各々の値を求める動作が、RG及びnの値を指定する入力ユーザ入力などを受け取るステップと、RG/fn/LがレートRI以上であるという条件に従う変数Lの最小値を選択するステップとを含むことができる。いくつかの実施形態では、変数RG、L、及びnの各々の値を求める動作が、1よりも大きなLの値を指定する入力ユーザ入力などを受け取るステップと、RG/fn/LがレートRI以上であるという条件に従う変数RGの最小値を選択するステップとを含むことができる。いくつかの実施形態では、関数fが、圧縮撮像装置が使用する空間パターンのクラスの選択に依存する。1つの実施形態では、方法2850が、空間パターンのクラスを指定するユーザ入力を受け取るステップを含む。いくつかの実施形態では、関数fが、n画素の画像を再構成すべき目標精度に依存する。1つの実施形態では、方法2850が、目標精度を指定するユーザ入力を受け取るステップも含む。いくつかの実施形態では、方法2850が、圧縮撮像装置を、N個の光変調素子を有する光変調ユニット及びL個の光検出装置のアレイを含むように構成するステップを含むこともでき、Lの値は、求められたLの値と一致し、L個の光検出装置の各々は、例えば様々に上述したように、N個の光変調素子の対応するサブセット又は小領域から光を受け取るように構成される。入射ビームの小領域に作用する並列光変調ユニットある実施形態の組では、光に作用するシステム2900を、図29Aに示すように構成することができる。このシステムは、変調前光学サブシステム2910、複数の光変調ユニット110-1~110-G、複数の光検出装置130-2~130-G、及び複数のアナログ/デジタル変換器ADC140-1~140-Gを含むことができる。また、システム2900は、上述した特徴、実施形態及び要素のあらゆるサブセットを含むこともできる。変調前光学サブシステム2910は、入射光ストリームを受光し、この入射光ストリームを複数の光サブストリームB1、B2、、BGに分離するように構成することができる。光サブストリームは、入射光ストリームの非重複領域にそれぞれ対応する。これらの領域は、入射光ストリームの断面をカバーすることができる。入射光ストリームの領域の各々は、近接領域又は上述したような単純接続領域とすることができる。いくつかの実施形態では、変調前光学サブシステム2910が、1又はそれ以上のミラーを含む。いくつかの実施形態では、変調前光学サブシステムが、1又はそれ以上のプリズムを含む。いくつかの実施形態では、変調前光学サブシステムが、1又はそれ以上のビームスプリッタを含む。いくつかの実施形態では、変調前光学サブシステムが、複数のファセットを有する光学デバイスを含む。いくつかの実施形態では、変調前光学サブシステムが、1又はそれ以上のミラー、及び/又は1又はそれ以上のプリズム、及び/又は1又はそれ以上のビームスプリッタ、及び/又は1又はそれ以上のファセットを有する光学デバイスを含む。光変調ユニット110-1~110-Gは、それぞれの変調光サブストリームMLS1、MLS2、、MLSGを生成するために、光サブストリームをそれぞれ変調するように構成することができる。光変調ユニットの各々は、それぞれの変調光サブストリームを生成するために、それぞれの光サブストリームをそれぞれの一連の空間パターンで変調するように構成される。光変調ユニットの各々は、例えば様々に上述したように、光変調素子のそれぞれのアレイを含む。光変調ユニットの各々は、様々に上述したように、光変調ユニット110のコピー又は類似物とすることができる。いくつかの実施形態では、一連の空間パターンが同じシーケンスであり、すなわち各光変調ユニットは、同じ一連の空間パターンを使用する。或いは、シーケンスの各々が異なってもよい。光検出装置130-1~130-Gは、それぞれ変調光サブストリームを受光して、それぞれの電気信号I1t、I2t、、IGtを生成するように構成することができる。各光検出装置により生成された電気信号は、それぞれの変調光サブストリームの強度を時間の関数として表す。ADC140-1~140-Gの各々は、光検出装置のそれぞれにより生成される電気信号のサンプルシーケンスを取り込むように構成することができる。各ADCによって取り込まれたサンプルシーケンスを使用して、入射光ストリームの領域のそれぞれを表すそれぞれのサブ画像を構成することができる。これらのサブ画像を結合して、取得時間間隔にわたる入射光ストリームを表す最終画像を形成することができる。最終画像は、サブ画像に分割されるので、各サブ画像を独立して処理し、すなわちこれらを並行して測定し再構成することができる。各サブ画像の画素は、画像全体の画素よりも少ないので、測定回数が少なくて済み、データ取得時間が短縮される。再構成計算を同時に行って、計算時間が増えないようにすることができる。いくつかの実施形態では、システム2900が、変調光サブストリームのそれぞれからの光を光検出装置のそれぞれの上に導くように構成された複数の変調後光学サブシステムを含むこともできる。例えば、各光学サブシステムを、光学サブシステム117に関連して上述したように構成することができる。いくつかの実施形態では、光検出素子130-1~130-Gの各々が、対応する複数の光検出装置又はこれらのアレイにより実現される。従って、様々に上述したように、対応する変調光ストリームのサブセットからの光をそれぞれの光検出素子上に送出するために、各変調後光学サブシステムを、光学サブシステム640に関連して上述したように構成することができる。図29Bには、G=2の場合のシステム2900の特別な場合を示している。図30Aに、入射光ストリームLの半分を遮断するように位置付けられたミラー2910Mにより実現される変調前光学サブシステム2910を示す。残りの半分は、妨げられずに通過する。遮断された半分は、光変調ユニット110Bに向けて反射される。残りの半分は、光変調ユニット110Aに供給される。この原理は、あらゆる数のミラーに一般化される。例えば、図30Bに、入射光ストリームLを3つの部分に分離するために使用する2つのミラー2910Ma及び2910Mbを示す。また、2又はそれ以上のミラーの組を使用して、複数の分離段階を実現することもできる。例えば、図30BのサブストリームB1を、1又はそれ以上の追加のミラーによってさらに分離することもできる。図31Aに、入射光ストリームを2つの光サブストリームに分離するように構成された傾斜ミラー2910AMにより実現される変調前光学サブシステム2910を示す。図31Bには、プリズム2910Pが、その2つの表面における全内部反射に基づいて入射光ビームを分離する代替の実施形態を示す。図31Cには、プリズム2910Qに基づく別の代替例を示す。図32Aに、点Pで交わる反射面又はファセットを有するオブジェクト又はデバイス2910Cにより実現される変調前光学サブシステム2910を示す。例えば、点Pで交わる3つの鏡面を有する立方体を使用して、入射光ストリームLを3つの光サブストリームに分離することができる。対応する面から反射された代表的な光線R1、R2及びR3を示している。図32Bには、入射光ストリームの軸線に沿って見られる分離パターンを示す。この分離原理は、ある点で交わる4つ以上の面を有する物体に一般化される。例えば、四面体は、頂点で交わる4つの面を有しており、従ってこれを使用して、入射光ストリームを4つのサブストリームに分離することができる。ある実施形態の組では、光に作用する方法3300が、図33に示す動作を伴うことができる。動作3310は、例えば様々に上述したように、入射光ストリームを複数の光サブストリームに分離するステップを含む。これらの光サブストリームは、例えば様々に上述したように、入射光ストリームの非重複領域にそれぞれ対応する。動作3320は、それぞれの変調光サブストリームを生成するために光サブストリームを変調するステップを含む。光サブストリームの各々は、様々に上述したような光変調ユニットなどの複数の光変調ユニットのそれぞれにより変調される。光変調ユニットの各々は、対応する光変調素子のアレイを含む。光サブストリームを変調する動作は、それぞれの変調光サブストリームを生成するために、光サブストリームの各々を例えば様々に上述したようなそれぞれの一連の空間パターンで変調するステップを含む。動作3330は、変調光サブストリームの各々からの光を複数の光検出装置例えば様々に上述したように光検出装置のそれぞれの上に導くステップを含む。光を導くための様々な技術については上述した。動作3340は、例えば様々に上述したように、電気信号を生成するステップを含む。電気信号の各々は、光検出装置のそれぞれにより生成される。各光検出装置により生成された電気信号は、それぞれの変調光サブストリームの強度を時間の関数として表す。動作3350は、光検出装置の各々からそれぞれの電気信号のそれぞれのサンプルシーケンスを取得するステップを含む。各サンプルシーケンスを使用して、入射光ストリームの領域のそれぞれを表すそれぞれのサブ画像を構成することができる。入射光ストリームの、入射光ストリームと同じ画像を搬送する複数のストリームへの変調前分離ある実施形態の組では、システム3400を、図34Aに示すように構成することができる。システム3400は、光学分離ユニット3410、光変調ユニット110A及び100B、光検出装置130A及び130B、並びにADC140A及び140Bを含む。また、システム3400は、システム100、システム実現200及びシステム600に関連して上述した特徴、実施形態及び要素のあらゆるサブセットを含むこともできる。光学分離ユニット3410は、入射光ストリームLを2つの光ストリームB1及びB2に分離する。この2つの光ストリームB1及びB2の各々は、入射光ストリームが搬送する画像と同じ画像を搬送することができる。換言すれば、2つの光ストリームB1及びB2の各々は、変調光ストリーム内に存在する画像のより低い強度のコピーをおそらくはミラー反射又はスケーリングなどの変換まで搬送することができる。いくつかの実施形態では、入射光パワーの約50が、ストリームB1及びB2の各々に当てられる。光変調ユニット110A及び110Bは、それぞれの変調光ストリームMLS1及びMLS2を取得するために、ストリームB1及びB2をそれぞれの一連の空間パターンでそれぞれ変調する。光検出装置130A及び130Bは、電気信号I1t及びI2tをそれぞれ生成する。各電気信号は、それぞれの変調光ストリームの強度を時間の関数として表す。ADC140A及び140Bは、それぞれの電気信号のサンプルを取得する。各ADCは、それぞれの電気信号のそれぞれのサンプルシーケンスを取得する。換言すれば、ADC140Aは、電気信号I1tのサンプルシーケンス{I1k}を取得し、ADC140Bは、電気信号I2tのサンプルシーケンス{I2k}を取得する。これらの2つのサンプルシーケンスを使用して、取得時間間隔にわたる入射光ストリームLを表す画像を構成することができる。この画像構成動作は、システム3400又は他の何らかのリモートシステムによって行うことができる。光ストリームBjj=1又は2により搬送される画像が、所与の変換ミラー反射などによる入射光ストリーム内の画像に関連する場合、画像構成アルゴリズムを、対応する一連の空間パターン、すなわちサンプルシーケンス{Ijk}を生成する空間パターンに逆変換を適用することなどにより、この変換を考慮するように構成することができる。いくつかの実施形態では、各光変調ユニットが、同じ数Nの光変調素子を有することができる。しかしながら、これが当てはまらない場合には代替の実施形態が企図される。従って、再構成画像は、画素数N以下のものとなり得る。必要であれば、N個の光変調素子を有する光変調素子を、より低い有効分解能n<Nで動作させることができることを思い出されたい。2つの分離後の分岐各々が光変調ユニット、光検出装置及びADCを含むは、並行して動作することができる。例えば、各光変調ユニットは、それぞれの光ストリームを、例えば共通パターンクロックにより駆動されるような共通パターンレートの空間パターンで変調することができる。さらに、各ADCは、共通サンプリングレートのサンプルを取得することができる。システム3400における2つの分離後の分岐では、各々が同じ画像の圧縮センシングサンプル内積を取得するので、各光変調ユニットが異なる空間パターンを使用するならば、画像の圧縮表現を取得するために必要な時間が1/2に減少する。換言すれば、2つの一連の空間パターンには、共通の空間パターンが存在しない又はその割合が低いことが好ましい。代替の実施形態では、光ストリームB1及びB2が、入射光ストリームが搬送する画像の異なるスペクトル部分を搬送する。図34Bに、ビームスプリッタ3410BSとして実現される光学分離ユニット3410を示す。しかしながら、他の様々な実現も可能である。例えば、他の実施形態では、光学分離ユニット3410を、分岐光ファイバ束、色分解プリズム、ホログラフィック光学素子、回折格子、ダンマン型回折格子及びフーリエアレイ生成器のうちの1又はそれ以上によって実現することができる。システム3500ある実施形態の組では、システム3500を、図35に示すように構成することができる。システム3500は、変調前光学分離ユニット3510、光変調ユニット110-1~110-G、光検出装置130-1~130-G、及びADC140-1~140-Gを含む。また、システム3500は、システム100、システム実現200及びシステム600及びシステム3400に関連して上述した特徴、実施形態及び要素のあらゆるサブセットを含むこともできる。光学分離ユニット3510は、入射光ストリームLを光ストリームB1~BGに分離する。しかしながら、この分離は、変調前光学サブシステム2910が行うような空間部分への分離ではない。代わりに、各光ストリームBjは、入射光ストリームL内に存在する画像と同じ画像をより低いパワーで搬送する。いくつかの実施形態では、各光ストリームBjが、入射光ストリーム内に存在するパワーのほぼ同じ割合1/Gを受け取る。光変調ユニット110-1~110-Gは、それぞれの変調光ストリームMLS1~MLSGを取得するために、ストリームB1~BGをそれぞれの一連の空間パターンでそれぞれ変調する。光検出装置130-1~130-Gは、電気信号I1t~IGtをそれぞれ生成する。各電気信号Ijtは、それぞれの変調光ストリームMLSjの強度を時間の関数として表す。ADC140-1~140-Gは、それぞれの電気信号I1t~IGtのサンプルを取得する。各ADCは、それぞれの電気信号のそれぞれのサンプルシーケンスを取得する。換言すれば、ADC140-jは、電気信号Ijtのサンプルシーケンス{Ijk}を取得する。G個のサンプルシーケンスを使用して、取得時間間隔にわたる入射光ストリームLを表す画像を構成することができる。この画像構成作業は、システム3500又は他の何らかのリモートシステムによって行うことができる。光ストリームBjにより搬送される画像が、所与の変換ミラー反射などによる入射光ストリーム内の画像に関連する場合、画像構成アルゴリズムを、対応する一連の空間パターン、すなわちサンプルシーケンス{Ijk}に対応する空間パターンに逆変換を適用することなどにより、この変換を考慮するように構成することができる。この変換は、較正によって知ることができる。サンプルシーケンス{I1k}、{I2k}{IGk}の結合、及びできれば変換された対応する空間パターンの組の結合を使用して画像を構成することができる。システム3500は、サンプルセット{I1k}、{I2k}{IGk}の結合における総サンプル数が、構成された画像内の画素数Nを下回るように、圧縮的に動作することが好ましい。いくつかの実施形態では、各光変調ユニットが、同じ数Nの光変調素子を有することができる。しかしながら、これが当てはまらない場合には代替の実施形態が企図される。従って、再構成画像は、画素数N以下のものとなり得る。必要であれば、N個の光変調素子を有する光変調素子を、より低い有効分解能n<Nで動作させることができることを思い出されたい。G個の分離後の分岐各々が光変調ユニット、光検出装置及びADCを含むは、並行して動作することができる。例えば、各光変調ユニットは、それぞれの光ストリームを、例えば共通パターンクロックにより駆動されるような共通パターンレートの空間パターンで変調することができる。さらに、各ADCは、恐らくは共通サンプリングクロックによって駆動される共通サンプリングレートのサンプルを取得することができる。システム3500におけるG個の分離後の分岐では、各々が同じ画像の圧縮センシングサンプル内積を取得するので、各光変調ユニットが異なる空間パターンを使用するならば、画像の圧縮表現を取得するために必要な時間が1/Gに減少する。換言すれば、光変調ユニットのいずれか1つにより使用される空間パターンの組と、光変調ユニットの他のいずれかにより使用される空間パターンの組は、重なる交わる割合が少ない互いに素な集合であることが好ましい。いくつかの実施形態では、システム3500が、上述したような光学サブシステム105を含む。光学サブシステム105は、光学分離ユニット3510の前に位置付けることができる。換言すれば、入射光ストリームLは、光学サブシステム105を通過した後で光学分離ユニットに遭遇する。光学サブシステム105と光変調ユニット110-1~110-Gは、それぞれの光ストリームB1~BGがそれぞれの光変調ユニットにおいて焦点が合うように位置付けることができる。これとは別に、又はこれに加えて、システム3500は、光学分離ユニット3510とそれぞれの光変調ユニットの間に介在する光学サブシステムを含むことができる。いくつかの実施形態では、分離後の分岐のいずれか又は全てが、その分岐の光変調ユニットと光検出装置の間に介在する様々な実施形態のいずれかにおける光学サブシステム117又は様々な実施形態のいずれかにおける光学サブシステム620を含むことができる。システム及び方法の様々な実施形態以下の番号を付けた段落に、様々なシステム及び方法の実施形態を記載する。1.1変調光ストリームを生成するために入射光ストリームを一連の空間パターンで変調するように構成された、光変調素子のアレイを含む光変調ユニットと、複数の光検出装置と、変調光ストリームの複数の空間サブセットの各々からの光を複数の光検出装置のそれぞれの上に送出するように構成された光学サブシステムと、を備え、変調光ストリームの空間サブセットは、光変調素子のアレイのそれぞれのサブセットにより生成され、光変調素子のアレイの各サブセットは、入射光ストリームのそれぞれの空間サブセットを変調することによって変調光ストリームのそれぞれの空間サブセットを生成し、光検出装置は、それぞれの電気信号を生成するように構成され、電気信号の各々は、変調光ストリームのそれぞれの空間サブセットの強度を時間の関数として表し、電気信号のサンプルを取得するように構成されたサンプリングサブシステムをさらに備え、サンプルは、電気信号にそれぞれ対応するサンプルサブセットを含み、各サンプルサブセットは、それぞれの電気信号の複数のサンプルを含む、ことを特徴とするシステム。1.2サンプルサブセットの各々は、画像のそれぞれのサブ画像を構築するために使用可能であり、各サブ画像は、入射光ストリームの空間サブセットのそれぞれを表す、ことを特徴とする段落1.1のシステム。1.3光変調素子の数をNとし、光検出装置の数をLとし、画像内の画素数をnとし、nはN以下であり、光変調ユニットは、単位時間当たりRP個の空間パターンという最大レートで、入射光ストリームを空間パターンで変調するように構成され、各サンプルサブセット内のサンプルの数をmSSとし、n/L画素の画像を所与の精度で再構成するために必要な最低圧縮センシングサンプル数mnLは、Lが増加するにつれて減少し、mSS及びLは、mSSがmnL以上となり、mSS/RPが目標取得時間以下となるように選択される、ことを特徴とする段落1.2のシステム。1.4光変調素子の数をNとし、光検出装置の数をLとし、画像内の画素数をnとし、nはN以下であり、各サンプルサブセットは、それぞれのサブ画像をn/L画素で構成するために使用可能であり、サンプリングサブシステムは、各サンプルサブセット内のサンプル数を、電気信号のサンプルの画質と取得時間の間の異なるトレードオフを可能にするように動的にプログラム可能とするように構成される、ことを特徴とする段落1.2のシステム。1.5各サンプルサブセットに作用してそれぞれのサブ画像を構成するように構成された処理装置をさらに備える、ことを特徴とする段落1.2のシステム。1.6サンプリングサブシステムは、電気信号のサンプルをグループの形で取得するように構成され、グループの各々は、電気信号の各々の少なくとも1つのサンプルを含み、グループの各々は、空間パターンのそれぞれに対応する、ことを特徴とする段落1.1のシステム。1.7サンプリングサブシステムは、電気信号のサンプルグループを、単位時間当たりRG個のグループという最大グループレートで取得するように構成され、各サンプルサブセット内のサンプルの数をmSSとし、光変調素子の数をNとし、nはN以下であり、光検出装置の数をLとし、n/L画素の画像を再構成するために必要な圧縮センシングサンプルの数mnLは、Lが増加するにつれて減少し、Lは、mSSがmnL以上となりかつmSS/RGが目標取得時間以下となるように選択される、ことを特徴とする段落1.6のシステム。1.8サンプリングサブシステムは、複数のアナログ/デジタル変換器ADCを含み、これらのADCの各々は、光検出装置のそれぞれにより生成された電気信号のサンプルを取得するように構成される、ことを特徴とする段落1.1のシステム。1.9ADCのうちの少なくとも第1及び第2のADCは、異なるビット分解能を有する、ことを特徴とする段落1.8のシステム。1.10光学サブシステムは、複数のレンズを含み、これらのレンズの各々は、変調光ストリームの空間サブセットのそれぞれからの光を光検出装置のそれぞれの光検出面上に導くように構成される、ことを特徴とする段落1.1のシステム。1.11光学サブシステムは、ファイバ結合装置と複数のファイバ束とを含み、ファイバ結合装置は、変調光ストリームの空間サブセットの各々からの光をファイバ束のそれぞれの上に結合するように構成される、ことを特徴とする段落1.1のシステム。1.12光学サブシステムは、内面が反射型である複数の光導体を含む、ことを特徴とする段落1.1のシステム。1.13光学サブシステムは、集光レンズを含み、複数の光検出装置は、集光レンズの像面に位置する、ことを特徴とする段落1.1のシステム。1.14光変調素子のアレイのサブセットは、隣接するサブセットである、ことを特徴とする段落1.1のシステム。1.15光検出装置のうちの少なくとも第1及び第2の光検出装置は、異なる光感度を有する、ことを特徴とする段落1.1のシステム。1.16複数の光検出装置は、アレイの形で配置される、ことを特徴とする段落1.1のシステム。1.17アレイは、2次元矩形アレイであり、サンプリングサブシステムは、アレイの列当たりに1つのアナログ/デジタル変換器を含む、ことを特徴とする段落1.16のシステム。1.18複数の光検出装置は、第1の集積回路に組み込まれる、ことを特徴とする段落1.1のシステム。1.19サンプリングサブシステムは、読み出し集積回路を含み、この読み出し集積回路は、第1の集積回路に結合される、ことを特徴とする段落1.18のシステム。1.20読み出し集積回路は、第1の集積回路にバンプボンディングされる、ことを特徴とする段落1.19のシステム。1.21光変調素子のアレイにより、変調光ストリームを生成するために入射光ストリームを一連の空間パターンで変調するステップと、変調光ストリームの複数の空間サブセットの各々からの光を複数の光検出装置のそれぞれの上に送出するステップと、を含み、変調光ストリームの空間サブセットは、光変調素子のアレイのそれぞれのサブセットにより生成され、光変調素子のアレイの各サブセットは、入射光ストリームのそれぞれの空間サブセットを変調することによって変調光ストリームのそれぞれの空間サブセットを生成し、各々が光検出装置のそれぞれにより生成され、変調光ストリームの空間サブセットのそれぞれの強度を時間の関数として表す電気信号を生成するステップと、電気信号のサンプルを取得するステップと、をさらに含み、これらのサンプルは、電気信号にそれぞれ対応するサンプルサブセットを含み、各サンプルサブセットは、それぞれの電気信号の複数のサンプルを含む、ことを特徴とする方法。1.22サンプルサブセットの各々は、画像のそれぞれのサブ画像を構築するために使用可能であり、各サブ画像は、入射光ストリームの空間サブセットのそれぞれを表す、ことを特徴とする段落1.21の方法。1.23光変調素子の数をNとし、光検出装置の数をLとし、画像内の画素数をnとし、nはN以下であり、入射光ストリームは、単位時間当たりRP個の空間パターンという最大レートで空間パターンで変調され、各サンプルサブセット内のサンプルの数をmSSとし、n/L画素の画像を所与の精度で再構成するために必要な最低圧縮センシングサンプル数mnLは、Lが増加するにつれて減少し、mSS及びLは、mSSがmnL以上となり、mSS/RPが目標取得時間以下となるように選択される、ことを特徴とする段落1.22の方法。1.24サンプルサブセットに作用してそれぞれのサブ画像を構成するステップをさらに含む、ことを特徴とする段落1.21の方法。1.25サンプルサブセットを、通信チャネルを介して受信機に送信するステップをさらに含む、ことを特徴とする段落1.21の方法。1.26電気信号のサンプルを取得するステップは、サンプルをグループの形で取得するステップを含み、グループの各々は、電気信号の各々の少なくとも1つのサンプルを含み、グループの各々は、空間パターンのそれぞれに対応する、ことを特徴とする段落1.21の方法。1.27グループは、単位時間当たりRG個のグループというレートで取得され、光変調素子の数をNとし、nはN以下であり、光検出装置の数をLとし、各サンプルサブセット内のサンプルの数をmSSとし、n/L画素の画像を再構成するために必要な圧縮センシングサンプルの数mnLは、Lが増加するにつれて減少し、Lは、mSSがmnL以上となりかつmSS/RGが目標取得時間以下となるように選択される、ことを特徴とする段落1.26の方法。2.1変調光ストリームを生成するために入射光ストリームを一連の空間パターンで変調するように構成された、光変調素子のアレイを含む光変調ユニットと、複数の光検出装置と、変調光ストリームの空間サブセットを光検出装置のそれぞれに導くように構成された光学サブシステムと、を備え、変調光ストリームの空間サブセットは、光変調素子のアレイのそれぞれの非重複領域により生成され、光変調素子のアレイの各領域は、入射光ストリームのそれぞれの空間サブセットを変調することによって変調光ストリームのそれぞれの空間サブセットを生成し、光検出装置の各々は、変調光ストリームのそれぞれの空間サブセットの強度を時間の関数として表すそれぞれの電気信号を生成するように構成され、複数のアナログ/デジタル変換器ADCをさらに備え、ADCの各々は、光検出装置のそれぞれにより生成された電気信号のそれぞれのサンプルシーケンスを取り込むように構成され、ADCの各々によって取り込まれたそれぞれのサンプルシーケンスは、入射光ストリームの対応する空間サブセットを表すそれぞれのサブ画像を構成するために使用可能である、ことを特徴とするシステム。2.2光学サブシステムは、複数のレンズを含み、これらのレンズの各々は、変調光ストリームの空間サブセットのそれぞれを光検出装置のそれぞれの光検出面上に導くように構成される、ことを特徴とする段落2.1のシステム。2.3光学サブシステムは、ファイバ結合装置と複数のファイバ束とを含み、ファイバ結合装置は、変調光ストリームの空間部分の各々からの光をファイバ束のそれぞれの上に結合するように構成され、ファイバ束の各々は、変調光ストリームのそれぞれの空間サブセットからの光を光検出装置のそれぞれの光検出面上に導くように構成される、ことを特徴とする段落2.1のシステム。2.4複数の光検出装置は、単一の集積回路に組み込まれる、ことを特徴とする段落2.1のシステム。2.5光学サブシステムは、集光レンズを含み、複数の光検出装置は、集光レンズの像面に位置する、ことを特徴とする段落2.1のシステム。2.6複数のADCは、それぞれのサンプルシーケンスを同期的に取り込むように構成される、ことを特徴とする段落2.1のシステム。2.7複数の光検出装置は、アレイの形で配置される、ことを特徴とする段落2.1のシステム。2.8サンプルシーケンスの各々は、それぞれのサブ画像内の画素数よりも小さなサンプルサイズを有する、ことを特徴とする段落2.1のシステム。3.1変調光ストリームを生成するために入射光ストリームを一連の空間パターンで変調するように構成された、N個の光変調素子のアレイを含む光変調ユニットと、1よりも大きくNよりも小さいL個の光検出素子のアレイと、変調光ストリームの複数の空間部分の各々からの光を光検出素子のアレイのそれぞれの上に集光するように構成された光学サブシステムと、を備え、変調光ストリームの空間部分は、光変調素子のアレイのそれぞれの非重複領域により生成され、光変調素子のアレイの各領域は、入射光ストリームのそれぞれの空間部分を変調することによって変調光ストリームのそれぞれの空間部分を生成し、L個の光検出素子は、それぞれの電気信号を生成するように構成され、電気信号の各々は、変調光ストリームのそれぞれの空間部分の強度を時間の関数として表し、L個の光検出素子のアレイからサンプルグループを読み出すように構成された回路をさらに備え、各サンプルグループは、L個のサンプルを含み、各グループのL個のサンプルは、電気信号の各々につき1つのサンプルを含む、ことを特徴とするシステム。3.2回路は、グループを単位時間当たりにRG個のグループという最大レートで読み出すように構成され、グループの各々は、空間パターンのそれぞれに対応し、一連の空間パターンは、入射光ストリームを表すN画素の画像を構成するためにグループのうちのM個を使用可能とするように構成され、Mは1よりも大きくN/L以下である、ことを特徴とする段落3.1のシステム。3.3Lは、M個のグループに関して目標取得時間以下の取得時間を達成するように選択される、ことを特徴とする段落3.2のシステム。3.4Mは、N/L未満である、ことを特徴とする段落3.2のシステム。3.5回路は、グループを単位時間当たりにRG個のグループという最大レートで読み出すように構成され、グループの各々は、空間パターンのそれぞれに対応し、一連の空間パターンは、各々の長さがMグループであるグループのサブセットがそれぞれのN画素の画像を構成するために使用可能になるように構成され、Mは1よりも大きくN/L以下であり、Lは、グループサブセットの取得レートが目標取得レート以上となるように選択される、ことを特徴とする段落3.1のシステム。3.6回路は、読み出し集積回路に含まれ、L個の光検出素子のアレイは、第2の集積回路に含まれる、ことを特徴とする段落3.1のシステム。3.7読み出し集積回路は、第2の集積回路にバンプボンディングされる、ことを特徴とする段落3.6のシステム。3.8回路及び光検出素子は、単一の集積回路に含まれる、ことを特徴とする段落3.1のシステム。4.1圧縮撮像装置を設計するためのコンピュータ実行方法であって、コンピュータを利用して、圧縮撮像装置に含まれる光変調ユニット内の光変調素子の数をNとする、圧縮撮像装置に関するN画素の画像の目標有効取得レートRIを指定する情報を受け取るステップと、RPfN/Lが目標有効レートRI以上となるようにRP及びLの各々の値を求めるステップとを実行し、RPは、光変調ユニットの最大パターン変調速度であり、Lは、圧縮撮像装置に含まれる光検出装置の数であり、fは、正の整数値vを対応する数fvにマッピングする関数であり、fvは、v個の画素画像を再構成するために必要な最低圧縮センシングサンプルの数以上であり、求められた変数RP及びLの値をメモリに記憶するステップをさらに実行する、ことを特徴とする方法。4.2求められた値の1又はそれ以上を表示するステップをさらに含む、ことを特徴とする段落4.1の方法。4.3変数RP及びLの各々の値を求めるステップは、変数RPの値を指定する入力を受け取るステップと、RP/fN/LがレートRI以上であるという条件に従う変数Lの最小値を選択するステップとを含む、ことを特徴とする段落4.1の方法。4.4変数RP及びLの各々の値を求めるステップは、変数Lの値を指定する入力を受け取るステップと、RP/fN/LがレートRI以上であるという条件に従う変数RPの最小値を選択するステップとを含む、ことを特徴とする段落4.1の方法。4.5関数fは、圧縮撮像装置が使用する空間パターンのクラスの選択に依存する、ことを特徴とする段落4.1の方法。4.6関数fは、N画素の画像を再構成すべき目標精度に依存する、ことを特徴とする段落4.1の方法。4.7目標精度を指定するユーザ入力を受け取るステップをさらに含む、ことを特徴とする段落4.6の方法。4.8圧縮撮像装置を、N個の光変調素子を有する光変調ユニットと、求められた数Lの光検出装置とを含むように構成するステップをさらに含み、求められた数Lの光検出装置の各々は、対応するN個の光変調素子のサブセットからの光を受け取るように構成される、ことを特徴とする段落4.1の方法。5.1圧縮撮像装置の設計方法であって、コンピュータを利用して、圧縮撮像装置に含まれる光変調ユニット内の光変調素子の数をNとする、圧縮撮像装置に関するN画素の画像の目標有効取得レートRIを指定する情報を受け取るステップと、RG/fN/LがRI以上となるように変数RG及びLの各々の値を求めるステップとを実行し、RGは、圧縮撮像装置に含まれるL個の光検出装置のアレイから取得すべき秒当たりの最大サンプルグループ数であり、各サンプルグループは、当然ながらL個の光検出装置の各々からの1つのサンプルを含み、fは、対応する数fvに正の整数値vをマッピングする関数であり、fvは、v個の画素画像を再構成するために必要な最低圧縮センシングサンプル数以上であり、求められた変数RG及びLの値をメモリに記憶するステップをさらに実行する、ことを特徴とする方法。5.2求められた値の1又はそれ以上を表示するステップをさらに含む、ことを特徴とする段落5.1の方法。5.3変数RG及びLの各々の値を求めるステップは、変数RGの値を指定する入力を受け取るステップと、RG/fN/LがレートRI以上であるという条件に従う変数Lの最小値を選択するステップとを含む、ことを特徴とする段落5.1の方法。5.4変数RG及びLの各々の値を求めるステップは、変数Lの値を指定する入力を受け取るステップと、RG/fN/LがレートRI以上であるという条件に従う変数RGの最小値を選択するステップとを含む、ことを特徴とする段落5.1の方法。5.5関数fは、圧縮撮像装置が使用する空間パターンのクラスの選択に依存する、ことを特徴とする段落5.1の方法。5.6関数fは、N画素の画像を再構成すべき目標精度に依存する、ことを特徴とする段落5.1の方法。5.7目標精度を指定するユーザ入力を受け取るステップをさらに含む、ことを特徴とする段落5.6の方法。5.8圧縮撮像装置を、N個の光変調素子を有する光変調ユニットと、L個の光検出装置のアレイとを含むように構成するステップをさらに含み、Lの値は、求められたLの値と一致し、L個の光検出装置の各々は、N個の光変調素子の対応するサブセットからの光を受け取るように構成される、ことを特徴とする段落5.1の方法。6.1入射光ストリームを受光し、この入射光ストリームを、入射光ストリームの非重複領域にそれぞれ対応する複数の光サブストリームに分離するように構成された変調前光学サブシステムと、それぞれの変調光サブストリームを生成するために光サブストリームをそれぞれ変調するように構成された複数の光変調ユニットと、を備え、複数の光変調ユニットの各々は、それぞれの変調光サブストリームを生成するためにそれぞれの光サブストリームをそれぞれの一連の空間パターンで変調するように構成されるとともに、それぞれの光変調素子のアレイを含み、変調光サブストリームをそれぞれ受光して、それぞれの変調光サブストリームの強度を時間の関数として表すそれぞれの電気信号を生成するように構成された複数の光検出装置と、複数のアナログ/デジタル変換器ADCと、をさらに備え、ADCの各々は、光検出装置のそれぞれにより生成された電気信号のサンプルシーケンスを取り込むように構成され、各ADCによって取り込まれたサンプルシーケンスは、入射光ストリームの領域のそれぞれを表すそれぞれのサブ画像を構成するために使用可能である、ことを特徴とするシステム。6.2変調光サブストリームのそれぞれからの光を光検出装置のそれぞれの上に導くように構成された複数の変調後光学サブシステムをさらに備える、ことを特徴とする段落6.1のシステム。6.3各サンプルシーケンス内のサンプル数は、それぞれのサブ画像内の画素数よりも小さい、ことを特徴とする段落6.1のシステム。6.4変調前光学サブシステムは、1又はそれ以上のミラーを含む、ことを特徴とする段落6.1のシステム。6.6変調前光学サブシステムは、1又はそれ以上のビームスプリッタを含む、ことを特徴とする段落6.1のシステム。6.7変調前光学サブシステムは、複数のファセットを有する光学デバイスを含む、ことを特徴とする段落6.1のシステム。6.8一連の空間パターンは、同一のシーケンスである、ことを特徴とする段落6.1のシステム。6.9入射光ストリームの領域の各々は、近接領域である、ことを特徴とする段落6.1のシステム。6.10入射光ストリームを、入射光ストリームの非重複領域にそれぞれ対応する複数の光サブストリームに分離するステップと、それぞれの変調光サブストリームを生成するために光サブストリームを変調するステップと、を含み、光サブストリームの各々は、複数の光変調ユニットのそれぞれによって変調され、前記光サブストリームを変調するステップは、それぞれの変調光サブストリームを生成するために光サブストリームの各々をそれぞれの一連の空間パターンで変調するステップを含み、変調光サブストリームの各々からの光を複数の光検出装置のそれぞれの上に導くステップと、光検出装置のそれぞれにより、それぞれの変調光サブストリームの強度を時間の関数として表す電気信号を生成するステップと、光検出装置の各々からそれぞれの電気信号のそれぞれのサンプルシーケンスを取得するステップと、をさらに含み、各サンプルシーケンスは、入射光ストリームの領域のそれぞれを表すそれぞれのサブ画像を構成するために使用可能である、ことを特徴とする方法。コンピュータシステム3600図36に、本明細書で説明した方法の実施形態のいずれか、又は本明細書で説明した方法の実施形態のあらゆる組み合わせ、又は本明細書で説明した方法の実施形態のいずれかのあらゆるサブセット、又はこのようなサブセットのあらゆる組み合わせを実行するために使用できるコンピュータシステム3600の1つの実施形態を示す。コンピュータシステム3600は、処理装置3610、システムメモリ3612、1又はそれ以上の記憶装置の組3615、通信バス3620、入力装置の組3625、及びディスプレイシステム3630を含むことができる。システムメモリ3612は、RAM装置及び恐らくはROM装置の組などの半導体デバイスの組を含むことができる。記憶装置3615は、1又はそれ以上の記憶媒体及び/又はメモリアクセス装置などの、様々な記憶装置のいずれかを含むことができる。例えば、記憶装置3615は、CD/DVD-ROMドライブ、ハードディスク、磁気ディスクドライブ、磁気テープドライブなどの装置を含むことができる。処理装置3610は、システムメモリ3612及び/又は記憶装置3615の1又はそれ以上に記憶されたプログラム命令などのプログラム命令を読み出して実行するように構成される。処理装置3610は、通信バス3620を介して又は相互接続されたバスのシステムを介してシステムメモリ3612に結合することができる。これらのプログラム命令は、コンピュータシステム3600を、本明細書で説明した方法の実施形態のいずれか、又は本明細書で説明した方法の実施形態のあらゆる組み合わせ、又は本明細書で説明した方法の実施形態のいずれかのあらゆるサブセット、又はこのようなサブセットのあらゆる組み合わせなどの方法を実行するように構成する。処理装置3610は、1又はそれ以上のプロセッサマイクロプロセッサなどを含むことができる。1又はそれ以上のユーザは、入力装置3625を介してコンピュータシステム3600に入力を供給することができる。入力装置3625は、キーボード、マウス、タッチセンサ式パッド、タッチセンサ式スクリーン、描画パッド、トラックボール、ライトペン、データグローブ、眼の方向及び/又は頭の方向用センサ、マイク又はマイクの組又はこれらのあらゆる組み合わせなどの装置を含むことができる。ディスプレイシステム3630は、様々なディスプレイ技術のいずれかを表す様々なディスプレイ装置のいずれかを含むことができる。例えば、このディスプレイシステムは、コンピュータモニタ、ヘッドマウントディスプレイ、プロジェクタシステム、立体ディスプレイ、又はこれらの組み合わせとすることができる。いくつかの実施形態では、ディスプレイシステムが、複数のディスプレイ装置を含むことができる。1つの実施形態では、ディスプレイシステムが、プリンタ及び/又はプロッタを含むことができる。いくつかの実施形態では、コンピュータシステム3600が、1又はそれ以上のグラフィックアクセラレータ、1又はそれ以上のスピーカ、サウンドカード、ビデオカメラ及びビデオカードなどのその他の装置を含むことができる。いくつかの実施形態では、コンピュータシステム3600が、コンピュータネットワークと相互接続するためのネットワークインターフェイスカードなどの1又はそれ以上の通信装置3635を含むことができる。コンピュータシステムを、オペレーティングシステム、1又はそれ以上の対応するプログラミング言語用の1又はそれ以上のコンパイラ、及び恐らくはOpenGL登録商標、Direct3D、Java登録商標3D商標などの1又はそれ以上のグラフィックスAPIを含むソフトウェアインフラストラクチャで構成することもできる。これらのコンパイラの一部又は全部を、本明細書で説明した方法の実施形態のいずれか又は全てに従って表現の再構成を行うように構成することができる。いくつかの実施形態では、コンピュータシステム3600を、本明細書で説明した様々なシステムの実施形態のいずれかなどの圧縮撮像システム3640に結合するように構成することができる。コンピュータシステム3600を、この圧縮撮像システムからサンプルを受け取り、このサンプルに作用して画像を生成するように構成することもできる。本明細書で説明した様々な実施形態のいずれかを組み合わせて、複合実施形態を形成することもできる。さらに、米国仮特許出願第61/372,826号、米国特許出願第13/193,553号、及び米国特許出願第13/193,556号に記載される様々な実施形態のいずれかを、本明細書で説明した様々な実施形態のいずれかと組み合わせて、複合実施形態を形成することもできる。以上、実施形態をかなり詳細に説明したが、当業者には、上記開示を完全に理解すれば、数多くの変形及び修正が明らかになるであろう。以下の特許請求の範囲は、このような変形及び修正を全て含むものとして解釈されることが意図されている。"