作为下一代光电成像技术，计算成像的本质是在传统成像中引入信息技术，经过信息编码和解译计算，可突破传统光学成像的极限。计算成像经历了从浅到深、从零散技术突破到系统理论构建的发展阶段。目前，随着计算能力的提升和人工智能技术的发展，计算成像已步入系统理论和方法的发展阶段。

直观理解，全光深度计算成像一般指利用光与物质的相互作用，将网络计算过程映射到光平台上，以完成特定的计算成像任务，其特点是用光计算取代传统的电子计算。光信息处理本质上是大规模并行运算的结果，符合深度学习运算模型的特性。光学系统相比于电子系统拥有更高的带宽，以“光速”进行计算的光学设备拥有更短的响应时间，并且光学设备作为一种被动运算器件，具备并行运算、低功耗、高速响应等优势。

从另一个层面理解，全光深度计算成像的“全光”表示包含了强度、相位、光谱、偏振等的全光场信息，是从低维到高维信息的组合。要发挥“全光”的作用，需要我们从原来对光谱、偏振等单一维度的研究走向对多维成像范式的深度挖掘。这一过程需要多维光场传输与探测新理论支持，同时会涌现人工智能光学系统设计、仿生元视觉探测器、低成本超大口径遥感相机、极端环境下清晰成像等大量计算成像方法。

全光深度计算成像在构建新型智能计算系统方面前景广阔，将促进光子新计算范式的发展，引领计算成像走向更高效、更智能的未来。

该前沿主题2018—2023年间发表的核心论文（注：针对该主题在Web of Science检索得到的被引频次位于前10%的高影响力论文——截至2023年12月）数量及其逐年发表情况见表3.1和表3.2。

内容取自《全球工程前沿2024》

邵晓鹏，教授，科普专栏作家。现任中国科学院西安光学精密机械研究所副所长，历任西安电子科技大学物理与光电工程学院执行院长、光电工程学院院长。国内最早从事计算光学成像的研究人员之一，通过创办“计算成像技术与应用”研讨会、撰写计算成像技术科普专栏，系统地推动国内计算成像技术的发展，在行业里具有广泛影响力。任国家部委专业组专家、陕西省光学学会理事长、中国光学工程学会常务理事、中国光学学会理事。Advanced Imaging创刊主编，《应用光学》副主任委员，《红外与毫米波学报》《光子学报》《系统工程与电子技术》《数据采集与处理》《光电技术应用》《激光与红外》《航空兵器》《西安电子科技大学学报》等期刊编委；著有《未来视界：计算光学带来的成像革命》（共两季）《散射光场中偏振信息解译及成像》《计算成像》等专著，发表论文300余篇，授权发明专利100余项。近年来，获国防科技技术发明二等奖、航天科技集团技术发明一等奖、光学工程学会技术发明一等奖等奖项。