CITA2025 第五届国际计算成像会议—— “AI for Science，CI for Extreme”

为了进一步加强学术交流、拓宽研究视野、促进相关学科和产业的协同发展，并进一步提升我国计算成像技术在国际上的影响力，中国光学工程学会联合南京理工大学等国内计算成像领域的优势单位，共同举办“第五届国际计算成像会议（CITA2025）”。本届会议在精心设立的11个专题的基础上，突出“AI forScience，CI for Extreme”的核心议题，特设“人工智能赋能计算成像”与“计算成像迈向极端挑战”两大特色专题，作为2024年诺贝尔物理奖和化学奖中对AI贡献的高度认可以及习近平总书记强调“科学研究要向极端条件迈进”的时代号召的积极响应。这将是一场创新的国际性盛会，更是一场科技与文化交融的对话。期待各位新老朋友在金秋九月（9月19日-21日）相聚在秀美灵动的古城苏州，共同推动计算成像领域的前沿创新与技术进步，一同谱写计算成像领域前沿创新与技术进步的崭新篇章！

光学成像的起源可以追溯到约公元前四百年前墨子的“小孔成像”，但直到最近半个多世纪才得以迅速发展。这得益于20世纪几项重要的发明：信号传输与通信、激光与光全息、光电信号数字化及数字信号处理技术，这些技术的融合催生了“光电成像”技术。2009年，诺贝尔物理学奖授予了对光的研究成果为现代数字时代奠定基础的科学家，其中包括贝尔实验室的威拉德·博伊尔（Willard Sterling Boyle）和乔治·史密斯（George Smith），以表彰他们发明了电荷耦合（Charge-coupled Device,CCD）图像传感芯片。这个小小的芯片，带领人类对光学影像的记录从金属感光板与胶片的“模拟时代”迈入了“数字时代”。

进入21世纪，“可调控”光电器件、高性能处理器/并行处理单元、新型数学/信号处理工具三方面的迅速发展与无缝结合推动了光电成像技术由传统的强度、彩色探测发展进入计算光学成像时代。这种转变体现在前端物理域的光学调控与后端数字域的信息处理的紧密结合上，为打破传统成像技术的限制提供了创新的解决方案，并预示着未来先进光学成像技术的发展趋势。

大会名誉主席

庄松林 院士

大会主席

顾 敏 院士

王建宇 院士

David Brady (University of Arizona, USA)

大会共主席

陈 钱（中北大学）

邵晓鹏（中国科学院西安光学精密机械研究所）

曹良才（清华大学）

谭小地（福建师范大学）

大会执行主席

左 超（南京理工大学）

大会程序委员会主席（音序）

曹 汛（南京大学）

徐飞虎（中国科学技术大学）

袁 鑫（西湖大学）

大会组织委员会主席（更新中）

戴 博（上海理工大学）

冯世杰（南京理工大学）

乔 文（苏州大学）

刘 飞（西安电子科技大学）

苏 萍（清华大学深圳国际研究生院）

孙琼阁（北京威睛光学技术有限公司）

张晓磊（锆石光电(苏州)有限公司）

以下内容为GPT视角对国际计算成像会议—— “AI for Science，CI for Extreme”相关领域的研究解读，仅供参考：

国际计算成像研究现状

一、研究背景与意义

计算成像是融合光学硬件、图像传感器、算法软件于一体的新一代成像技术，它突破了传统成像技术在信息获取深度（如高动态范围、低照度）和广度（如光谱、光场、三维）方面的瓶颈。随着传感器技术、图像处理算法和人工智能技术的不断进步，计算成像在科学研究、工业检测、医疗诊断、安防监控等领域展现出广泛的应用前景。

二、主要研究内容与方向

端到端光学算法联合设计：

突破光学设计和图像后处理之间的壁垒，找到光学和算法部分在硬件成本、加工可行性、体积重量、成像质量等方面的最佳折中方案。

包括可微的衍射光学模型、折射光学模型以及基于可微光线追踪的复杂透镜模型等。

高动态范围成像：

实现比普通数位图像技术更大曝光动态范围的技术，旨在获取更亮和更暗处细节，提供更丰富的信息和更震撼的视觉冲击力。

涉及多次曝光、多传感器融合以及算法优化等层面。

光场成像：

能够同时记录光线的空间位置和角度信息，是三维测量的一种新方法。

在超分辨、深度估计和三维尺寸测量等方面取得研究进展，并应用于粒子测速及三维火焰重构等领域。

光谱成像：

涉及多通道滤光片、基于深度学习和波长响应曲线求逆问题，以及衍射光栅、多路复用、超表面等优化实现高光谱的获取。

成为计算机视觉和图形学研究的热点方向之一。

无透镜成像：

摒弃传统透镜中点对点的映射模式，将物空间的点投影为像空间的特定图案，通过解码算法复原图像信息。

在紧凑性方面具有竞争力，成像分辨率高，在可穿戴相机、便携式显微镜等领域具有发展潜力。

低照度成像：

在低光照条件下进行高质量成像的研究，涉及单帧、多帧、闪光灯、新型传感器等图像噪声去除技术。

是计算摄影中的研究热点之一，特别在手机摄影中具有重要意义。

三、研究方法与技术

深度学习：

在光学设计领域的应用迅速崛起，为传统光学系统设计、优化和创新带来革命性突破。

结合深度学习的强大计算能力和光学设计的物理原理，实现更高效、更精确的光学系统设计与优化。

光学神经网络与光子计算加速：

为高性能计算提供全新解决方案，推动光学技术的进步和创新。

仿真与实验验证：

利用仿真软件进行光学系统设计和优化，通过实验验证仿真结果的准确性和可靠性。

四、研究成果与应用

研究成果：

国内外学者在计算成像领域取得了一系列重要研究成果，包括新算法、新模型和新技术的提出与应用。

发表了大量学术论文和专利，推动了计算成像技术的快速发展。

应用领域：

计算成像技术已广泛应用于生物医学成像、光学通信、虚拟现实等领域，为这些领域的发展提供了有力支持。

在手机摄影、安防监控、自动驾驶等方面也展现出巨大的应用潜力。

五、发展趋势与展望

智能化与多功能集成：

随着人工智能技术的发展，计算成像系统将具备更强的智能分析能力，能够自动识别图像中的特定目标或异常情况。

通过集成更先进的传感器和图像处理技术，实现更高分辨率和更宽动态范围的图像捕捉。

小型化与轻量化：

随着光学技术和材料科学的进步，计算成像系统将更加小型化和轻量化，便于携带和使用。

跨领域融合与创新：

计算成像技术将与更多领域进行融合与创新，推动相关领域的快速发展和变革。

国际计算成像研究可以应用在哪些行业或产业领域

军事领域：

计算成像技术在军事领域有着广泛的应用，如合成孔径雷达、穿墙透视雷达以及全息影像技术等。这些技术能够突破传统成像技术的限制，提供高分辨率、远距离的成像能力，为军事侦察、目标识别等提供有力支持。

工业视觉检测：

在工业领域，计算成像技术被广泛应用于视觉检测中。例如，3D相机、偏振成像、光度立体成像等技术可以用于检测产品的外观缺陷、尺寸测量等。这些技术能够提供更精确、更可靠的检测结果，提高生产效率和产品质量。

医疗诊断：

计算成像技术在医疗领域也有重要的应用。通过高分辨率成像技术，医生可以更加清晰地观察患者的内部器官和组织结构，从而进行更准确的诊断和治疗。此外，计算成像技术还可以用于医学影像的三维重建和可视化，为医生提供更直观、更全面的诊断信息。

安防监控：

在安防领域，计算成像技术可以用于提高监控系统的成像质量和识别能力。例如，通过低照度成像技术，监控系统可以在光线较暗的环境下捕捉到清晰的图像；通过智能分析技术，监控系统可以自动识别异常行为和人员，提高安全防范能力。

消费电子：

计算成像技术在消费电子领域也有着广泛的应用。随着智能手机、相机等消费电子产品的不断升级，计算成像技术已经成为这些产品的重要功能之一。例如，通过计算摄影技术，智能手机可以实现更好的夜景拍摄、人像美颜等功能；通过光场成像技术，相机可以实现更真实的三维拍摄效果。

虚拟现实与增强现实：

计算成像技术在虚拟现实（VR）和增强现实（AR）领域也有着重要的应用。通过高分辨率成像和三维重建技术，可以创建更加真实、逼真的虚拟场景和交互体验。这些技术为游戏、教育、医疗等领域提供了更加丰富的应用场景和体验方式。

光学通信：

计算成像技术还可以应用于光学通信领域。通过优化光学系统和算法，可以提高光学通信的传输效率和稳定性，为高速、大容量的数据传输提供有力支持。

国际计算成像领域有哪些知名研究机构或企业品牌

知名研究机构

香港中文大学（深圳）计算成像与海洋探测实验室：该实验室由孙启霖教授领导，致力于端到端计算成像相机设计、计算成像、光学、SPAD阵列成像、水下成像与散射介质激光雷达等领域的研究。实验室拥有先进的实验条件和丰富的产业、学术资源，与国内外著名课题组和知名企业有广泛的合作。

亚琛工业大学技术计算机系：该系在人的媒体技术和基础知识训练的系统（计算机视觉和计算智能）专业方面有着深厚的研究基础。

卡内基·梅隆大学：该校拥有数字化测绘实验室、互动系统实验室以及视觉和自治系统中心等多个与计算成像相关的研究机构，从事多式联运人机交互、实时人脸跟踪、眼睛/视线跟踪、唇读以及计算机视觉等领域的研究。

苏黎世联邦理工学院：该校的影像科学组和感知计算与计算机视觉组在计算成像和计算机视觉领域有着卓越的研究成果。

麻省理工学院：该校的中心生物与计算学习实验室致力于计算机视觉和成像技术的研究，特别是在人体跟踪、医学图像理解等方面取得了显著成果。

此外，还有澳大利亚国立大学Biorobotic视觉组、奥尔堡大学计算机视觉与媒体技术实验室、中央研究院智能系统实验室、阿德莱德大学计算机视觉实验室、柏林技术大学计算机视觉组、波士顿大学图像和视频计算研究组、哥伦比亚大学机器人组群和自动化视觉环境等多个知名研究机构。

知名企业品牌

Basler：Basler是全球知名的成像产品制造商，专门为计算机视觉应用提供高品质的成像组件，包括相机、镜头、图像采集卡、软件和嵌入式视觉解决方案。其产品广泛应用于工厂自动化、医疗、交通、物流、机器人等市场。

Cognex（康耐视）：Cognex是全球领先的工业视觉系统供应商，其产品广泛应用于自动化生产线的质量检测、机器人引导、尺寸测量、条形码扫描等领域。康耐视在视觉成像技术和机器视觉系统方面具有深厚的技术积累，并且在工业领域尤其是汽车、电子、食品和包装等行业占据着重要地位。

Keyence（基恩士）：Keyence以其高性能的传感器、激光测距仪、视觉系统以及其他自动化检测设备著称。其产品广泛应用于工业生产线的精密检测、自动化控制、图像分析等领域。

Omron（欧姆龙）：欧姆龙是全球领先的自动化控制和机器人制造商，在工业自动化、机器人控制、传感器和视觉检测系统等领域拥有强大的技术优势。

Teledyne DALSA：Teledyne DALSA是全球领先的工业成像技术提供商之一，致力于提供先进的成像和传感技术，主要面向高性能机器视觉应用。

此外，还有SONY索尼、海康机器人HIKROBOT、FLIR菲力尔、大恒图像IMAVISION、奥普特OPT、华睿科技IRAYPLE和汇川视觉等多个在工业相机和机器视觉领域具有影响力的企业品牌。

国际计算成像领域有哪些招聘岗位或就业机会

一、研究岗位

博士后研究员：

职责：在导师或实验室负责人的指导下，开展计算成像领域的前沿研究与技术创新，参与撰写学术论文、申请专利以及科研项目的管理与协调。

要求：通常要求具备相关领域的博士学位，具有扎实的理论基础和实验技能，以及优秀的科研成果和发表记录。

助理研究员：

职责：协助导师或实验室负责人进行科研项目的研究与开发，参与指导研究生和实习生，以及实验室的日常管理和项目协调。

要求：具备相关领域的硕士学位或博士学位，具有实验系统搭建、算法开发或图像处理等方面的专长。

科研助理：

职责：在导师或实验室成员的指导下，参与科研项目的实验设计、数据收集与分析等工作，协助撰写研究报告和论文。

要求：通常要求具备相关领域的学士学位或以上学历，具有实验操作和数据处理的基本技能。

二、工程与技术岗位

成像算法工程师：

职责：负责成像算法的研发与优化，包括图像处理、图像增强、图像识别等方面的算法设计与实现。

要求：具备计算机科学、软件工程或相关领域的学士学位或以上学历，熟练掌握编程语言（如C++、Python等）和图像处理库（如OpenCV等）。

光学工程师：

职责：负责光学系统的设计与优化，包括透镜设计、光路搭建、光学性能测试等方面的工作。

要求：具备光学、光学工程或相关领域的学士学位或以上学历，熟悉光学原理和设计软件（如Zemax、Code V等）。

嵌入式系统工程师：

职责：负责嵌入式系统的设计与开发，包括硬件选型、软件编程、系统集成与测试等方面的工作。

要求：具备电子工程、计算机科学与技术或相关领域的学士学位或以上学历，熟悉嵌入式系统开发流程和常用开发工具（如Keil、IAR等）。

机器视觉工程师：

职责：负责机器视觉系统的设计与实施，包括相机选型、图像处理算法开发、系统集成与调试等方面的工作。

要求：具备计算机科学、自动化或相关领域的学士学位或以上学历，熟悉机器视觉原理和应用软件（如HALCON、VisionPro等）。

三、管理岗位

实验室主任/负责人：

职责：负责实验室的日常管理、科研项目申报与协调、团队成员的招聘与培养等工作。

要求：通常要求具备相关领域的博士学位和丰富的科研经验，以及优秀的团队管理和项目协调能力。

项目经理：

职责：负责科研项目的立项、实施、监控和验收等工作，确保项目按时按质完成。

要求：具备项目管理或相关领域的学士学位或以上学历，熟悉项目管理流程和方法论（如PMBOK等），以及良好的沟通协调和团队协作能力。

四、其他岗位

技术支持工程师：

职责：为客户提供技术支持和解决方案，包括产品咨询、故障诊断与排除、技术培训等方面的工作。

要求：具备相关领域的学士学位或以上学历，熟悉公司产品和技术特点，以及良好的客户沟通能力和服务意识。

产品经理：

职责：负责产品的规划、设计、推广和销售工作，包括市场调研、需求分析、产品设计和营销策略制定等方面的工作。

要求：具备市场营销、计算机科学或相关领域的学士学位或以上学历，熟悉产品管理和市场营销流程和方法论，以及良好的创新思维和市场洞察能力。