像的原理和前景技術背景：（1）像素數對于成像用的相機是很重要的。你的相機有多少像素？真正應該問的問題是你的相機需要多少像素？用于數字圖像采集的硅基電荷耦合器件 (CCD) 和互補金屬氧化物半導體 (CMOS) 像素化傳感器的發展是一個快速變化的領域。從手機到專業數碼單反相機，構成傳感器芯片的像素數量既是性能指標，也是營銷必不可少的話題。（2）在不適合硅基陣列圖像傳感器應用的場景，使用單像素探測器二維光柵掃描（raster-scanned）的成像效率與圖像像素數成反比。現代掃描技術通常采用一對振鏡，用于將光引導到單像素探測器上。光柵掃描系統通常用于需要在不適合硅基傳感器技術使用的波段進行傳感的應 ...

晰光學匹配全景探測通道技術用于深層腦部大體積成像技術背景：活體大腦中的高分辨率光學成像已成為研究動物行為背后神經回路（neural circuits）可塑性和功能的有力工具。基因編碼的熒光指示劑和光學成像使對活體動物神經元結構和功能的選擇性標記和觀察成為可能，這改變了神經回路的研究。此類技術需要將光聚焦到腦組織內。由于折射率不均勻引起的隨機光散射，單細胞分辨率的功能成像探測深度通常在1 毫米的量級。即使對于厘米級的小鼠大腦，這種穿透深度也將大腦區域的光學成像限制在了淺表層，因此除非采用侵入式手段，否則大部分大腦仍然無法進行高分辨率光學成像。盡管功能磁共振成像和基于超聲的方法等宏觀和介觀成像模式 ...

積記錄動態場景。通過以時間延遲積分方式執行壓縮成像，實現以200 kHz的頻率連續記錄了0.85兆像素的視頻，對應于每秒170吉像素的信息通量。作者：Jongchan Park and Liang Gao鏈接：https://doi.org/10.1364/OPTICA.4377362.標題：用于回音壁模式微球和圓盤諧振器的超材料工程硅光子耦合器簡介：展示了一種基于亞波長超材料工程耦合體諧振器和硅波導的有效方法，證明了由二氧化硅、鈮酸鋰和氟化鈣制成的，直徑為 0.3-3.6 毫米的微球和微盤的光耦合效率高達 99%。這一成就可以實現體諧振器和硅光子電路的異構集成，在傳感、通信和量子信息方面具有 ...

環訓練技術背景：全息顯示擁有的直視顯示能力，適用于AR/VR應用(對于直視顯示，全息支持AR/VR系統無眼鏡三維顯示模式。二維和三維全息有優化focus cues、vision correction、設備外形尺寸、圖像分辨率、亮度、動態圖像、eyebox steering capabilities的潛力)。然而，計算機生成全息(computer-generated holography, CGH)的一個主要挑戰在于算法運行時間和可獲得圖像質量之間的權衡，這使得快速合成高質量全息圖像在目前來講還難以實現。除此之外，大多數全息顯示的圖像質量差，還在于顯示的實際光波傳輸與仿真模型之間存在失配問題。技 ...

量全息技術背景：隨著超表面技術的發展，數字光學全息圖可以實現納米級的分辨率。這有利于數據加密，數據存儲，信息處理和三維顯示等應用。然而，全息圖的帶寬對于任意的實際應用來說還是太低。為了克服這個困難，信息可以儲存在光的軌道角動量里，因為這個自由度有一組無限的正交螺旋模式，可作為信息通道。迄今為止，軌道角動量全息已經通過相位型超表面實現，然而，這種技術受到通道串擾的損害，因此只展示了來自四個通道的多路復用信息。英文縮寫：軌道角動量:orbital angular momentum,OAM復振幅OAM-復用超表面全息圖：complex-amplitude OAM-multiplexing metas ...

顯微鏡技術背景：光場顯微鏡 (lifgt-field microscopy, LFM) 同時采集入射光的二維空間和二維角度信息，可以從單個相機幀計算重建樣本的完整三維體積。與其它以順序或掃描方式累積空間信息的熒光成像技術不同，這種四維成像方案有效地從空間尺度（例如視場 (FOV) 和空間分辨率）上減小了體積采集時間，從而使 LFM 成為生物系統高速體積成像的有效工具之一，并具有低光損傷的特點。新的 LFM 技術已經證明了其能夠應用于功能性腦成像，在數十至數百微米的深度保持細胞級空間分辨率，體積采集時間為 10 毫秒級。甚至，該方法zui近已被證明用于觀察單細胞標本的結構和動力學，具有接近衍射極 ...

量估計技術背景：人腦的質量只占人體的2%，而氧和營養物質的消耗占20%。通過腦部血管系統進行的局部腦血流（cerebral blood flow, CBF）調節在將氧和葡萄糖傳輸到神經活動位置方面起著至關重要的作用。在臨床和研究環境中，測量腦血管中的血流量對于了解腦代謝和腦血管病理生理學極其重要。因為CBF調節是解開神經活動及神經活動引起的其附近局部血流控制響應耦合的關鍵，因此目前已經開發了多種工具用來測量和檢測CBF的時空動態。用于CBF的光學方法可以分為三類：（1）基于多普勒的方法，如激光多普勒血流測量、多普勒光學相干斷層掃描和光聲多普勒測速；（2）紅細胞跟蹤測量，如活體多光子激光掃描顯微 ...

積重建技術背景：因為在長時間跨度內對三維組織中毫秒級的瞬態細胞活動進行觀察是生物學經常要面對的問題，所以，如何從目標中提取更多的時空信息是生物學中反復出現的挑戰。目前已有幾種成像技術，包括落射熒光和平面照明方法，可以以高空間分辨率對活體樣本在三個維度進行成像。然而，它們需要記錄大量二維圖像來產生三維體積，并且時間分辨率因相機需要采集多幀而受到影響。光場顯微鏡 (light-field microscopy, LFM) 已成為瞬時體積成像的首選技術。它通過將瞬態三維光場信息記錄在單個二維相機幀上，然后通過后處理恢復三維光場分布。由于 LFM 提供僅受相機幀速率限制的高速體積成像，它在各種應用展示 ...

i的增大成像景深的開創性工作所證明的那樣，1990年代中期，一小部分研究人員開始發表他們的工作，這些工作已經考慮到協同后端檢測處理將光學信息明確編碼。這些活動促使本文的作者之一（JNM,第一作者）組織了一個陸軍贊助的專題研討會（第一次會議），以及，隨后光學學會的第一次計算成像主題會議。新興計算成像社區的增長也得益于杜克大學的Daivd Brady教授在1998年和2000年贊助的研討會。在第一次會議中討論了如何稱呼這種成像方法。第一次使用計算成像這個術語是在JNM為第一作者的文獻（“Evolutionary paths in imaging and recent trends” Opt. Ex ...

像或者其它場景的信息。在同等成像能力下，基于計算成像的儀器設備相比傳統成像方式，其尺寸、重量、功率和成本都能夠按需降低。本綜述回顧了正在擴大的計算成像領域，具體章節安排如下：章節2：給出感知和成像的基本信息。從與計算成像密切相關的一些學科中中獲得計算成像定義的描述，這些學科包括：遙感、攝影、圖像增強和復原。章節3：成像的簡單歷史。章節4：計算成像的基礎，從圖像形成的物理機制開始，考慮了檢測，后處理，以成像的信息理論觀點結束。章節5-7：重點環節，基于為什么要采用計算成像的三個動機介紹了計算成像的種類。章節8：介紹了計算成像當前的優勢、不足、未來的機會和威脅。章節9：總結和評論。2、感知、成像和 ...