摘要:
一千多年前,李白以"月下飞天镜,云生结海楼"的诗句,捕捉了海市蜃楼这一自然界的光学奇观,不仅展现了光的神奇魅力,也映射出人类对光的不懈追求.跨越千年,现代科学家们对光开展了系统研究,建立了"光场"这一物理量,来描述光在空间和时间上的分布特性,包含光的振幅、相位、方向、波长、偏振等高维度多尺度信息.光场成像技术,作为国际交叉学科的前沿领域,融合了光学、计算与人工智能等领域的尖端技术,旨在突破经典成像模型和现有图像传感器的局限,实现对多维度多尺度光场信息的耦合感知、解耦重建和智能处理.光场成像不仅是对传统成像方法的超越和创新,也为生命科学、元宇宙、无人系统等众多领域带来了变革.例如:在生命科学领域,光场成像可以实现对细胞内微观结构的高清成像;在元宇宙中,光场技术是实现虚拟环境真实再现的核心;在无人系统中,高维光场信息能有效提高视觉导航和目标识别的精度和效率.智能计算芯片的突破为光场智能成像提供了强大的算力支持,微纳光学技术的发展使得更精细、高效和便携的光场调控成为可能,5G通信技术的普及保障了高通量光场数据的实时采集与处理,而人工智能技术的迭代进步则为光场数据的智能重建、理解和应用带来了无限的可能性.