一款拥有极限成像景深的超构透镜光场相机

在成像实验中，研究人员布置了具有较大纵向深度(厘米至公里量级)的实验场景。一块印有不透明字母的玻璃被放置在距主镜光阑3厘米的位置作为最近的物体，最远的高楼距离约为1.7公里。图3a、b分别为自然光条件下像差校正前后的光场子图像。从放大后的子图（图3c,d）中可以清楚地看到，成像系统光学像差引起的模糊效应可以很大程度上被消除。进一步利用图像融合算法，可以得到整个场景的清晰图像(图3e)。因此，该成像系统不仅可以实现高分辨的大景深成像，而且可以消除由超构表面器件引起的色差。该研究工作是纳米光子学与计算成像学的深度融合，同时也为将来先进成像技术的发展提供了重要参考。

图3.室外场景的成像实验。（a-b）分别为自然光条件下像差校正前后的光场子图像;(c-d)为部分放大的子图像；(e)最终的清晰图像。

相关成果以“Trilobite-inspired neural nanophotonic light-field camera with extreme depth-of-field”为题发表于《自然-通讯》（Nature Communications 13, 2130，2022，DOI: 10.1038/s41467-022-29568-y）。南京大学现代工程与应用科学学院16级博士生范庆斌（现为电子科学与工程学院副研究员）、电子科学与工程学院20级博士生徐伟祝以及副研究员胡雪梅博士为该项工作的共同第一作者。现工院徐挺教授、陆延青教授，电子学院岳涛副教授以及闫锋教授为论文的共同通讯作者，南京大学为论文第一单位，合作单位包括华中科技大学以及美国国家标准技术研究院。本工作得到了包括科技部重点研发计划、国家自然科学基金、江苏省双创团队等项目资助，以及人工微结构科学与技术协同创新中心、固体微结构物理国家重点实验室等平台的大力支持。

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