不确定性感知傅里叶叠层成像增强了现实条件下的成像稳定性

香港大学(港大)工程学院电机及电子工程学系的林浩然教授、陈倪博士及其研究团队开发出一种新颖的不确定性傅立叶叠层成像(UA-FP)技术,可显着增强复杂现实环境中成像系统的稳定性。该研究发表在《光:科学与应用》杂志上。

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不确定性傅里叶叠层描记法 (UA-FP)。图片来源:香港大学

香港大学(港大)工程学院电机及电子工程学系的林浩然教授、陈倪博士及其研究团队开发出一种新颖的不确定性傅立叶叠层成像(UA-FP)技术,可显着增强复杂现实环境中成像系统的稳定性。该研究发表在《光:科学与应用》杂志上。

已发布 光:科学与应用

傅立叶叠层成像技术被广泛认为是计算成像的基石,可实现宽视场和高分辨率成像,应用范围广泛,从显微镜到 X 射线和遥感。然而,其实际实施长期以来一直受到未对准、光学像差和数据质量差等计算成像领域常见挑战的阻碍。

光学像差

该团队的 UA-FP 框架创新地将不确定性参数纳入完全可微的计算模型中,即使在次优或易受干扰的条件下,也能够同时进行系统不确定性量化和校正,并显着增强成像性能。这一进步不仅代表了叠印术的进步,而且代表了整个计算成像的变革性发展。

UA-FP 以团队自 2021 年以来在可微分成像领域的开创性工作为基础,利用可微分编程(深度学习背后的基本原理)建立了一个无缝集成光学硬件、数学建模和算法重建的端到端计算框架。

深度学习 计算科学

主要作者陈博士补充道:“这项研究是迄今为止可微分成像最全面的应用。它展示了可微分编程如何统一光学和计算,从而释放科学和工程领域的新机遇。”