上海光機所：單自由曲面透鏡實現(xiàn)消色差超景深高光譜成像

近日，中科院上海光機所魏朝陽科研團隊提出了一種通過引入高光譜數(shù)據(jù)空間-光譜多維稀疏條件，并基于深度學習設(shè)計的單自由曲面透鏡實現(xiàn)消色差超景深高光譜成像方法，無需對焦即可實現(xiàn)大景深范圍的光譜成像。該研究成果發(fā)表在《光子學研究》（Photonics Research）上，標題為《Spatial–spectral sparse deep learning combined with a freeform lens enables extreme depth-of-field hyperspectral imaging》。 sJ5Ws%q  
傳統(tǒng)高光譜成像（HI）系統(tǒng)受限于有限的景深（DoF），需要對任何失焦物體進行重新聚焦。這一要求不僅會降低成像速度，還會使系統(tǒng)架構(gòu)復(fù)雜化。在超簡化的系統(tǒng)中難以在速度、分辨率和景深之間實現(xiàn)平衡。盡管已有研究報道了在擴展景深方面的進展，但其改進仍顯不足。為應(yīng)對這一挑戰(zhàn)，提出了一種新穎的可微分框架，該框架集成了景深擴展（E-DoF）波傳播模型和基于深度學習的消色差高光譜重建器。通過嚴格的實驗驗證，證明了這種緊湊型HI系統(tǒng)能夠以約5米的卓越景深進行高保真圖像的快照捕捉，這一性能提升了超過三個數(shù)量級。 o'