国家自然科学基金重点项目，项目编号：62131003，执行期：2022.01-2025.12，经费：直接费306万

项目内容简介：

摄像技术模拟并延伸着人类视觉获取外界信息的功能，是机器系统获取视觉信息的核心渠道。摄像技术的发展深刻影响着人类的生活和生产。计算摄像结合光学信息调控与数字信息处理，可突破经典成像模型和数字相机的局限性，增强或者扩展传统数字相机的数据采集能力，是当前最重要的新型摄像技术之一。

作为一种新兴技术，由于理论与方法尚未完善，计算摄像还远未能达到理想的性能。目前计算摄像系统中编码耦合环节存在自由度低、协同性缺、准确度差的问题，解码重构环节存在先验不准、效能低、泛化性差的问题；更重要的是，忽略了计算摄像的系统属性，割裂了编码耦合与解码重构的联系，使两者处于完全独立的状态，未能发挥系统的整体性能。

本项目从系统的视角出发，提出编码耦合与解码重构联合优化的计算摄像原理和方法。建立高准确度高自由度协同编码耦合模型，提出融合图像先验的高扩展性解码重构方案；在此基础上，构建符合物理约束的计算摄像神经网络，提出编码耦合与解码重构的联合优化方法，实现计算摄像系统硬件及算法的一体化设计；以计算光谱摄像和计算深度摄像为实例，搭建原理样机，对理论和方法进行验证。

本项目预期形成理论、方法和技术体系，突破计算摄像发展的瓶颈问题，促进计算摄像技术在不同领域的落地应用。