計算成像與感知

边丽蘅北京理工大学副研究员、博士生导师，研究方向为计算成像与感知。在Nature 旗下的Light: Science& Applications、eLight，以及IEEE Transactions on Image Processing 等国际期刊发表SCI 论文30 余篇，获得我国及其他发明专利授权20 余项。主持国家自然科学基金面上项目、重点项目课题， 国家重点研发计划课题等多个项目； 入选中国科协青年人才托举工程、北京市人才培养资助计划；获得SPIEPhotonics West Conference论文奖、中国电子学会博士学位论文奖、清华大学“学术新秀”等奖项。

戴琼海

中国工程院院士。任清华大学信息科学技术学院院长、中国人工智能学会理事长、北京信息科学与技术国家研究中心主任。曾获国家技术发明奖一等奖、国家科学技术进步奖二等奖等。长期从事人工智能、光场与计算摄像学等领域研究并取得成果。

前言

第　1 章緒論　1

1.1　視覺感知　1

1.2　計算成像　3

1.3　計算感知　4

1.4　本章小結　5

第　2 章信息獲取——“從無到有”　7

2.1　光強升維　8

2.1.1　單像素二維成像　8

2.1.2　單像素三維成像　23

2.2　光譜升維　30

2.2.1　多光譜單像素成像　31

2.2.2　量子點光譜儀　38

2.2.3　基於深度學習的光譜重建　46

2.3　光相升維　56

2.3.1　單像素疊層成像　57

2.3.2　編碼相乾衍射成像　72

2.3.3　多層編碼相乾衍射成像　79

2.4　本章小結　86

第3　章信息拓展——“從缺到全”　87

3.1　空域擴域　87

3.2　頻譜擴域　99

3.2.1　單像素探測　99

3.2.2　陣列探測　107

3.3　時域擴域　113

3.4　本章小結　125

第4　章信息優化——“從濁到清”　127

4.1　實數域優化　127

4.1.1　基於光譜通道冗餘的優化重建127

4.1.2　基於時間通道冗餘的優化重建145

4.1.3　基於非局部冗餘的優化重建159

4.2　復數域優化172

4.2.1　自適應迭代的交替投影重建　172

4.2.2　復數域Wirtinger 聯合優化重建　184

4.2.3　梯度截斷的復數域最大似然聯合重建195

4.2.4　大規模相位恢復　205

4.2.5　物理畸變校正　218

4.3　本章小結　227

第5　章信息理解——“從拙到靈”　229

5.1　免成像計算感知　229

5.1.1　目標識別　230

5.1.2　場景分割　236

5.2　散射增強的計算感知　242

5.2.1　單目標識別　242

5.2.2　多目標識別　251

5.3　本章小結　255

主要術語表　257

參考文獻　261