从信息论的视角理解、研究、优化光学成像系统是成像科学自信息论诞生以来的一个重要研究方向,也一直在取得一系列相应的进展。文章回顾了自信息论提出的半个多世纪以来信息光学成像的国内外发展历史,并结合目前光学成像的最新进展讨论其若干研究现状和发展趋势。
文章首先介绍了传统光学成像系统的信息论研究,以对传统成像系统的数学描述作为背景进行了展开叙述;在数学描述的背景之上,介绍了基于信息论视角的成像系统信道容量、分辨率描述及系统设计等研究。随后的第二部分以信息论及光场相干性的视角对近来涌现的新型光学成像技术进行了叙述,并阐述了光场高阶关联成像对信息光学成像研究的重要意义。之后,文章第三部分以信息光学成像的视角介绍了基于光场高阶关联函数的成像模式近年来的发展。最后,总结展望了信息光学成像领域中待解决的科学问题,如成像过程的数学模型、成像系统的高维光场空间分辨率、成像系统成像能力的定量分析和优化、特定任务导向的成像系统设计理论架构、与信号处理算法的更有效结合等。
完成人:韩申生、胡晨昱(韩申生教授工作室)
学术/社会影响:《红外与激光工程》“50周年刊庆”特邀综述