或 LED 投影儀业簿、光通信以及光檢測(cè)和測(cè)距（激光雷達(dá)）中得到廣泛應(yīng)用。折射阳懂、反射和衍射光學(xué)元件都可用于光束轉(zhuǎn)換器梅尤。常用的折射或反射光束轉(zhuǎn)換器柜思，設(shè)計(jì)時(shí)通常基于射線光學(xué)理論巷燥。設(shè)計(jì)問(wèn)題主要由三種類(lèi)型的方程約束：光束的能量守恒赡盘、以向量形式的斯涅爾定律(Snell's law)支配的光線追蹤方程以及描述在輸入和輸出波前之間等光程的Malus-Dupin定理 。此外缰揪，對(duì)于制造問(wèn)題陨享，應(yīng)考慮面型的表面連續(xù)性。光束轉(zhuǎn)換器的發(fā)展路線為從輸入和輸出光束保持平面波前且輻照度旋轉(zhuǎn)對(duì)稱(chēng)分布到更一般的非旋轉(zhuǎn)對(duì)稱(chēng)的情況邀跃，從近軸近似到非近軸情況霉咨。其中突出的理論有適用于近軸或小角度近似的最優(yōu)傳輸 (optimal tra ...
成和全息圖像投影。與多層金屬超表面相比拍屑，所提出的超表面在設(shè)計(jì)復(fù)雜性途戒、效率和制造方面都更有優(yōu)勢(shì)。此外僵驰，由于可以部署具有不同極化響應(yīng)的介質(zhì)meta-atoms來(lái)構(gòu)建這種超表面喷斋，預(yù)計(jì)未來(lái)可以獲得具有多種功能的各種全空間超表面，這將極大地推動(dòng)多功能超光學(xué)的發(fā)展蒜茴。a)雙膠合介質(zhì)型超表面的制造過(guò)程星爪。b) 為獲得離軸光聚焦功能 (F1 和 F3) 和渦流光束生成 (F2) 計(jì)算的相位分布，以及構(gòu)成所提出的多功能DMD的頂部 MS1 和底部 MS2 的幾何形狀粉私。c) 在制造DMD期間拍攝的 MS1 和 MS2 的顯微鏡和 SEM 圖像實(shí)驗(yàn)結(jié)果：實(shí)現(xiàn)全空間投影三個(gè)不同的全息圖像的DMD參考文獻(xiàn)：Song Gao ...
葉變換顽腾、隨機(jī)投影和許多其它運(yùn)算，即诺核，這些是光與物質(zhì)相互作用或光傳播的自然結(jié)果抄肖。這些運(yùn)算是驅(qū)動(dòng)大多數(shù)現(xiàn)代視覺(jué)計(jì)算算法的 DNN 架構(gòu)的基本構(gòu)造模塊〗焉保基于此漓摩，美國(guó)斯坦福大學(xué)的Gordon Wetzstein和美國(guó)加州大學(xué)洛杉磯分校的Aydogan Ozcan等人撰寫(xiě)綜述文章，回顧了人工智能應(yīng)用光學(xué)計(jì)算的新工作入客，并討論了它的前景和挑戰(zhàn)管毙。工作回顧：(1) 用于人工智能的光子電路。現(xiàn)代DNN架構(gòu)是線性層(linear layers)級(jí)聯(lián)的桌硫，線性層后面是重復(fù)多次的非線性激活函數(shù)夭咬。常見(jiàn)的線性層類(lèi)型是全連接的，這意味著每個(gè)輸出神經(jīng)元都是所有輸入神經(jīng)元的加權(quán)和铆隘，即乘法累加(multiply accumulate ...
卓舵，并沿著z軸投影，長(zhǎng)軸長(zhǎng)度不變咖驮。短軸隨著旋轉(zhuǎn)角度發(fā)生變化边器，根據(jù)短軸的角度就可以知道旋轉(zhuǎn)角度训枢，如圖2e,h。(4)濾波反投影法三維層析重建忘巧。濾波反投影是一種很成熟的算法恒界，此文對(duì)于重建只是一筆帶過(guò)。根據(jù)全息重建得到的相位圖及其相應(yīng)的旋轉(zhuǎn)角砚嘴，可以使用濾波反投影法獲得植物細(xì)胞核的3D層析圖十酣。有一個(gè)現(xiàn)成的python包可以借鑒此算法，見(jiàn)https://neutompy-toolbox.readthedocs.io/en/latest/index.html視頻1：恢復(fù)細(xì)胞核滾動(dòng)角的方法际长，用于3D相襯層析成像(PCT)視頻2：兩個(gè)植物細(xì)胞核的3D層析重建視頻3：在紅色激光下捕獲的四個(gè)植物細(xì)胞核的3D層析重建 ...
運(yùn)動(dòng)視差需要投影許多個(gè)視圖耸采，這樣，即使觀察者在顯示器前移動(dòng)也能夠看到正確的視差(parallax)工育。不同視角的被投影密度需要確保能夠產(chǎn)生正確的立體信息虾宇，因此，每個(gè)瞳孔間距至少需要兩個(gè)視角如绸。然而嘱朽，為了實(shí)現(xiàn)從一個(gè)視角到另一個(gè)視角的平滑過(guò)渡，需要更大的視角密度怔接。z佳視角密度取決于顯示器的確切配置和預(yù)期的觀察者距離搪泳，但數(shù)量大約為每度一個(gè)視角的量級(jí)。在大多數(shù)文獻(xiàn)中扼脐，再現(xiàn)運(yùn)動(dòng)視差的顯示器被稱(chēng)為多視角(multiview或multi-view)顯示器岸军，而光場(chǎng)(light-field)顯示器基于射線光學(xué)(ray-optics)和積分成像(integral imaging)的概念來(lái)重建三維圖像。在多視角顯示器中 ...
副本從顯示屏投影或投影到透明面板上瓦侮，使用干涉圖案模仿來(lái)自物體的真實(shí)世界波前艰赞，從而使2D投影呈現(xiàn)3D效果。在全息圖的早期脏榆，帶有特殊涂層的照相底片用于記錄波前的幅度和相位信息猖毫。今天台谍，使用計(jì)算機(jī)和顯示器生成全息投影须喂。典型的計(jì)算機(jī)生成的全息圖由算法計(jì)算并使用空間光調(diào)制器進(jìn)行投影1。雖然一些增強(qiáng)現(xiàn)實(shí)(AR)系統(tǒng)使用顯示屏幕趁蕊，如 OLED發(fā)射圖像或用清晰面板反射投影圖像坞生，但先進(jìn)的全息技術(shù)是一種新興的、具有大眾市場(chǎng)潛力的AR可視化方法掷伙∈羌海基于計(jì)算機(jī)生成全息(CGH)顯示的AR設(shè)備示意圖。CGH上傳到空間光調(diào)制器上任柜，參考光照射下的衍射光通過(guò)分束器的一個(gè)方向到達(dá)人眼卒废，真實(shí)環(huán)境通過(guò)分束器的另一個(gè)方向進(jìn)入人眼沛厨，形成組 ...
分辨率的3D投影。全息將動(dòng)態(tài)光場(chǎng)編碼為相位和振幅變化的干涉圖案摔认，即全息圖逆皮。通過(guò)選擇照明光束，全息圖將入射光衍射成原始光場(chǎng)的準(zhǔn)確再現(xiàn)参袱。重建的3D場(chǎng)景呈現(xiàn)準(zhǔn)確的單目和雙目深度線索(depth cues)电谣，這是傳統(tǒng)的顯示手段難以同時(shí)實(shí)現(xiàn)的。然而抹蚀，高效剿牺、實(shí)時(shí)地創(chuàng)建逼真的計(jì)算機(jī)生成全息圖(CGH)仍然是計(jì)算物理學(xué)中尚未解決的挑戰(zhàn)。其主要挑戰(zhàn)是對(duì)連續(xù)3D空間中的每個(gè)目標(biāo)點(diǎn)執(zhí)行菲涅耳衍射模擬所需的巨大算力要求环壤。有效的菲涅耳衍射模擬極具挑戰(zhàn)性晒来，目前通過(guò)用物理精度換取計(jì)算速度來(lái)解決≈Ｏ郑基于預(yù)先計(jì)算的元素條紋潜索、多層深度離散化、全息立體圖懂酱、波前記錄平面(或者中間光線采樣平面)和僅水平/垂直視差建模的查找表等竹习，采取手動(dòng) ...
正面平行光束投影來(lái)高效獲取光場(chǎng)數(shù)據(jù)，實(shí)現(xiàn)16.8 的壓縮比列牺。此外整陌，Hyper-LIFT通過(guò)進(jìn)一步分散光譜域中的正面光束投影來(lái)采集額外的光譜信息。通過(guò)將角度信息轉(zhuǎn)換為深度瞎领，Hyper-LIFT還具有高光譜體積成像能力泌辫。(1)圖像形成和光學(xué)系統(tǒng)將光場(chǎng)采集看作為一個(gè)稀疏視圖計(jì)算層析問(wèn)題。利用道威棱鏡陣列和柱透鏡陣列組合九默，采集到物體的角度信息震放，利用衍射光柵獲得物體的光譜信息。如圖1驼修，以一個(gè)視角為例殿遂，道威棱鏡將輸入視角圖像旋轉(zhuǎn) 角度(是道威棱鏡自身的旋轉(zhuǎn)角)，旋轉(zhuǎn)后的視角(perspective)圖像由柱透鏡再次成像乙各，所得圖像本質(zhì)上是旋轉(zhuǎn)物體圖像與柱透鏡的線擴(kuò)散函數(shù)的卷積墨礁。在柱透鏡后焦平面上放置一個(gè)狹縫 ...
3D 物體投影到 2D 相機(jī)平面上。這加劇了計(jì)算成本耳峦，使得重建相當(dāng)緩慢恩静，并且對(duì)于動(dòng)態(tài)或功能數(shù)據(jù)的快速觀察來(lái)說(shuō)是不切實(shí)際的。zui近雖然提出了傅立葉成像方案蹲坷，然而驶乾，其光學(xué)傳播模型并不完善邑飒，使得應(yīng)用范圍和成像性能都不佳。文章創(chuàng)新點(diǎn)：基于此级乐，佐治亞理工學(xué)院和埃默里大學(xué)的Changliang Guo(第1作者)和Shu Jia(通訊作者)等人為傅里葉光場(chǎng)顯微鏡構(gòu)建了完整的光傳播幸乒、成像和重建模型，并基于此模型構(gòu)建了傅里葉光場(chǎng)顯微鏡的通用設(shè)計(jì)原則唇牧。原理解析：（1）圖像形成罕扎。如圖1(a)所示，傅里葉透鏡（FL）將NIP平面（Iris平面位置）的光場(chǎng)變換到傅里葉域（FD）丐重，MLA進(jìn)一步將此波前（即FD）分割 ...
化的密度函數(shù)投影到二維探測(cè)器上腔召。根據(jù) Beer-Lambert定律，圖像中的每個(gè)點(diǎn)都對(duì)應(yīng)著X 射線沿一條路徑的線積分扮惦，從根本上是不可逆的臀蛛。這可以通過(guò)使用冗余和非冗余投影的多次測(cè)量來(lái)克服，從而重建成像體積崖蜜。這就是斷層掃描（來(lái)源于希臘語(yǔ)浊仆，切片記錄的意思）的本質(zhì)。在 CT 中豫领，為了形成身體的單個(gè)二維平面圖像抡柿，X 射線源以平行或扇形光束輸出圍繞身體做圓弧移動(dòng)。測(cè)量是在線陣探測(cè)器上進(jìn)行的等恐，該陣列與射線源同步移動(dòng)洲劣。為了創(chuàng)建身體橫斷面切片的高質(zhì)量圖像，使用反投影處理一維投影课蔬。反投影算法基于 Johann Radon 1917 年的數(shù)學(xué)工作囱稽，他證明了通過(guò)二維函數(shù)的線性投影的傅立葉變換等價(jià)于在投影正交方向上通過(guò) ...
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