课程大纲

课程大纲

超分辨成像技术

课程编码:080300M03003H 英文名称:Super-resolution imaging technology 课时:30 学分:2.00 课程属性:一级学科研讨课 主讲教师:刘扬阳等

教学目的要求
《超分辨成像技术》是为国科大光学、光学工程、图像增强、数据处理等专业的研究生开设课程,适合在光学领域、数据处理的研究生学习,开拓学生的研究视野,为学生进入研究所从事光学成像、图像处理领域的科研工作提供前沿知识积累。
该课程涉及光学成像领域的前沿研究重点和热点,由于超分辨成像这一概念出现时间较晚,涉及范围较广,至今没有系统全面的教材,只能从最新的文献中进行总结和凝练,美国Milanfar教授曾经针对计算光学成像技术所涉及的基本理论进行了较全面的介绍,相关课件可以提供给研究生作为参考。

预修课程
要求学生具有物理、光学、光学工程等课程的基础知识。如果具有工程光学和信号处理知识则更好。

大纲内容
第一章 超分辨率成像技术概述 2学时
第1节 光学成像发展历程
第2节 光学成像方式与机理
第3节 成像退化因素
第4节 超分辨成像的概念与分类
第二章 超分辨成像综述 1学时
第1节 光学像差数字校正
第2节 数字超分辨率增强
第3节 编码孔径增强
第4节 压缩编码增强
第三章 编码孔径超分辨率成像 1学时
第1节 结构光照明成像技术(重点三维成像)
第2节 结构光照明三维成像技术优化方向和发展
第3节 波前编码成像技术
第四章 超分辨显微术 2学时
第1节 技术概述
第2节 光学超分辨显微术
第3节 技术发展方向
第五章 频谱编码孔径超分辨率成像技术 2学时
第1节 频谱编码成像技术原理
第2节 频谱编码成像机理(2f和4f系统)
第3节 频谱编码模板设计原则
第4节 频谱编码成像新型改进系统
第六章 太赫兹超分辨率成像 2学时
第1节 太赫兹波特点
第2节 太赫兹波特点
第3节 太赫兹波超分辨率成像
第4节 太赫兹超分辨率成像器件和发展方向
第七章 压缩感知超分辨率增强 2学时
第1节 采样定理
第2节 压缩感知理论
第3节 重构算法
第4节 压缩感知应用
第八章 材料光学超分辨率成像 2学时
第1节 扫描近场光学显微超分辨率成像技术
第2节 光学超透镜超分辨率成像技术
第九章 成像逆问题(一)概述 1学时
第1节 成像逆问题概述
第2节 反卷积数理基础
第十章 成像逆问题(二)图像去模糊 2学时
第1节 模糊机理和成像方程
第2节 非盲去模糊方法
第3节 盲去模糊方法
第4节 半盲去模糊方法
第十一章 成像逆问题(三)光学像差数字校正 2学时
第1节 技术概述
第2节 光学像差数字校正方法
第3节 光学-数字处理联合设计方法
第十二章 成像逆问题(四)多帧图像超分辨率重建 2学时
第1节 技术概述
第2节 亚像元定位与提取方法
第3节 亚像元投影方法
第4节 频域与空域重建方法
第十三章 成像逆问题(五)深度神经网络 2学时
第1节 技术概述
第2节 数理基础
第十四章 成像逆问题(六) 1学时
第1节 技术总结与发展方向
第十五章 结课考核 6学时
第1节 结课考核安排

参考书
1、 Super-resolution imaging peyman Milanfar 2011.0 CRC Press

课程教师信息
刘扬阳,博士,中国科学院光电研究院副研究员,1976年4月生于陕西省西安市,2004年9月获得北京理工大学光学工程专业博士学位,并获得“北京理工大学2004届优秀毕业生”称号;2004年9月至2011年2月中国科学院半导体研究所高速集成电路实验室工作,研究目标识别、图像理解领域。2011年3月工作调动入中国科学院光电研究院,从事光学、光谱成像技术研究工作。