计算光学成像

FREEDOM326 · 发表于 2023-3-12 15:01:07

计算光学成像

阅读蕴藏着无尽可能，有益于明理、增信、崇德、力行，让人生绽放光彩。
计算光学成像突破传统光学成像极限，将带来更具创造力和想象力的应用。

计算光学成像-2.jpg

计算光学成像是一个新兴多学科交叉领域。它以具体应用任务为准则，通过多维度获取或编码光场信息（如角度、偏振、相位等），为传感器设计远超人眼的感知新范式；同时，结合数学和信号处理知识，深度挖掘光场信息，突破传统光学成像极限。目前，计算光学成像处于高速发展阶段，已取得许多令人振奋的研究成果，并在手机摄像、医疗、无人驾驶等领域开始规模化应用。未来，计算光学成像有望进一步颠覆传统成像体系，带来更具创造力和想象力的应用，如无透镜成像、非视域成像等。

计算光学成像-3.jpg

传统光学成像建立在几何光学基础上，借鉴人眼视觉“所见即所得”的原理，而忽略了诸多光学高维信息。当前传统光学成像在硬件功能、成像性能方面接近物理极限，在众多领域已无法满足应用需求。例如，在手机摄影领域，无法在保证成像效果的同时缩小器件重量和体积，出现令人诟病的“前刘海”和“后浴霸”的情况；在显微成像领域，无法同时满足宽视场和高分辨率的需求；在监控遥感领域，难以在光线较暗、能见度较低的复杂环境中获得清晰图像……

计算光学成像-4.jpg

随着传感器、云计算、人工智能等新一代信息技术的不断演进，新型解决方案逐步浮出水面——计算光学成像。计算光学成像以具体应用任务为准则，通过多维度获取或编码光场信息（如角度、偏振、相位等），为传感器设计远超人眼的感知新范式；同时，结合数学和信号处理知识，深度挖掘光场信息，突破传统光学成像极限（如图1 所示）。

计算光学成像-5.jpg

计算光学成像是一个新兴多学科交叉领域 , 早期概念在上个世纪 70 年代中期才逐步形成。随着信息技术的蓬勃发展，计算光学成像已成为国际研究热点。由于计算光学成像研究内容覆盖范围广，目前还没有一个比较明确的分类方法。按照计算成像技术所解决的应用问题来分类，可以大致分为以下三类：（1）功能提升：对传统方式无法获取的光学信息，如光场、偏振、相干度等进行成像或测量；（2）性能提升：即提升现有成

计算光学成像-6.jpg

像技术的性能指标，如空间分辨率、时间分辨率、景深、复杂环境鲁棒性等；（3）简化与智能化：通过单像素、无透镜等特定技术简化成像系统

计算光学成像-7.jpg

计算光学成像技术现处于高速发展阶段，还需克服诸多挑战：首先，需以传感器为中心重新设计光学系统；其次，由于需要获取多维度光学信息，需引入新型光学器件和光场调控机制，随之而来的是更多的硬件成本和研发 / 调试时间成本；再次，为了使计算成像硬件和软件有更好的协同，则需重新开发算法工具；最后，对算力要求非常高，对应用设备芯片及其适配性提出更高要求。

计算光学成像-8.jpg

在过去的十多年来，信息技术的高速发展为光学成像注入了新的生命，计算成像应运而生，悄无声息中颠覆了人类与机器感知世界的方式。从“所见即所得”的一一映射到对高维光场的耦合编码与计算重构，计算成像将光作为信息载体的一部分，模糊了物理世界与数字世界的边界，从而突破了物理约束，前所未见。
从此，我们能够捕捉光传播的轨迹，看到千里之外的声音，解析生命活动的奥秘，穿云透雾，洞察秋毫。从毫厘微末间的细胞病毒，到广袤宇宙中的第一缕光，计算成像将不断开拓人类的认知边界；从无人系统手机摄影，到工业监测安防监控，计算成像将融入人们生活的方方面面，推动数字经济高速发展。

计算光学成像-9.jpg

注:（免责申明）本文仅为个人笔记，内含个股仅仅是作为分析参考，不能作为投资决策的依据，不构成任何建议，据此入市风险自担。股市有风险，投资需谨慎！
知音难觅，也是人生常态，一曲众寡，尽管少有人懂，但是我自有我的风采
见者点赞，腰缠万贯！股运长虹，感谢诸君关注.点赞.评论.

计算光学成像-10.jpg

xinting_6ym · 发表于 2023-3-12 15:01:15

相比于学知识，我更喜欢看美女[惊喜]

陆子525630 · 发表于 2023-3-12 15:02:09

学知识能带来财富，看美女只会带来荷尔蒙冲动。[飙泪笑]

天八部饶gc · 发表于 2023-3-12 15:02:28

[赞][赞][赞]

计算光学成像

相关帖子

快速回帖

关于楼主