美国卡内基梅隆大学研究团队开发出一种“计算镜头”，无论景物远近，都能让整个画面保持清晰焦点。这项成果有望改变摄影、智能手机乃至显微成像镜头的设计。相关论文在2025年国际计算机视觉大会（ICCV）上发表，并获得最佳论文荣誉提名。
利用空间变化自动对焦技术生成光学全聚焦图像。图源：卡内基梅隆大学工程学院从眼前的花瓣到远处的树林，画面中每个细节都同样清晰，这样的照片是人们多年来梦寐以求的理想。如今，这一愿景正变得可能。
传统镜头只能在一个平面上精确对焦，前后景物会出现模糊。缩小光圈虽能增加景深，却会使画面变暗，并产生由衍射引起的“光学模糊”。于是，研究团队想挑战一个根本性问题：镜头是否必须聚焦在单一平面上？他们设想，如果镜头能“弯曲”焦点，使其适应眼前世界的形状，会怎样？
研究团队提出的“计算镜头”融合了光学元件与算法控制，能够让画面中不同区域独立对焦。该设计基于一种名为“洛曼镜”的光学结构，由两片弯曲透镜相对移动实现焦距调节。团队进一步加入“相位空间光调制器”，可在像素级精确控制光线弯曲，使不同深度的景物同时清晰成像。
这一系统采用了两种自动对焦方法：第一种是对比度检测自动对焦，它将图像划分为多个“超像素”区域，每个区域独立寻找能让自身最清晰的焦点位置；第二种是相位检测自动对焦，利用“双像素传感器”检测物体是否对焦，以及焦点应向哪个方向调整。改进后的系统可实现每秒21帧的快速对焦，即使在动态场景下也能保持清晰。这两种方法相结合，相当于让每个像素都拥有自己的微型可调镜头。
这项技术的应用前景广阔。除摄影外，还能让显微镜一次性捕捉生物样本的完整层面，帮助自动驾驶车辆更清晰地识别环境，也可为增强现实和虚拟现实系统带来更逼真的深度体验。研究人员表示，这一“计算镜头”代表了一种全新的光学设计理念，未来有望从根本上改变相机和机器“看世界”的方式。
广东省科学院生态环境与土壤研究所研究员刘芳华团队在电能微生物和水铁矿促进产氢机制方面取得新进展。近日，相关成果先 根据近日发表于《科学-机器人》的一项研究，人们可以学习用眼睛和胸部肌肉控制第三条手臂。研究人员称，这种“额外肢体”可 2023年12月11日，自然科学基金委信息科学部在北京召开“海洋移动信息网络理论与关键技术”专项项目评审会。自然科学基金 ? ? 近日，“张雪峰称文科都是服务业”这一词条引发网友关注与热议。此前，“考研名师”张雪峰还说过，即使把孩子打晕，也不要 文｜卜金婷 田瑞颖 《自然》近日发文警告，对人工智能（AI）的不当使用或将催生大量不可靠或无用的研究，导致可重复性 。本文链接：“计算镜头”实现全景画面清晰成像http://www.sushuapos.com/show-11-27958-0.html
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