逆光成像給需要實(shí)時(shí)成像的工業(yè)領(lǐng)域帶來困擾。6月5日，中國科學(xué)院西安光機(jī)所傳來好消息：該所研究員邵曉鵬、肖茂森團(tuán)隊(duì)和西安電子科技大學(xué)光電工程學(xué)院副研究員劉金鵬團(tuán)隊(duì)聯(lián)合研發(fā)了一款逆光成像相機(jī)，目前已完成多場景試驗(yàn)。該相機(jī)在極端條件下能夠?qū)崟r(shí)逆光成像，相關(guān)技術(shù)指標(biāo)國內(nèi)領(lǐng)先，有望成為工業(yè)領(lǐng)域逆光成像的“解決方案”。

　　逆光是一種被攝主體恰好處于光源和照相機(jī)之間的狀況。“實(shí)現(xiàn)逆光成像，核心目標(biāo)是克服背景過亮和主體曝光不足的矛盾。”肖茂森介紹，現(xiàn)有的逆光成像技術(shù)存在成像能力有限、成本過高等缺陷，無法在工業(yè)領(lǐng)域使用。大多數(shù)智能手機(jī)和數(shù)碼相機(jī)內(nèi)置的HDR模式，通過連續(xù)拍攝多幀不同曝光的圖片，自動(dòng)合成一張同時(shí)有明亮區(qū)域和暗部細(xì)節(jié)的照片，可滿足日常生活拍攝需求。新型相機(jī)——事件相機(jī)能記錄像素、亮度變化，可用于動(dòng)態(tài)場景捕捉，但是只能獲得輪廓信息。

　　“我們將主動(dòng)光場調(diào)控手段引入到成像系統(tǒng)，設(shè)計(jì)了一種新型二次成像系統(tǒng)，同時(shí)通過光場智能調(diào)控算法耦合光學(xué)調(diào)制與探測器，對成像光場進(jìn)行像素級控制，最終實(shí)現(xiàn)在極端逆光條件下的場景成像。”劉金鵬說。

　　以智能駕駛為例，在白天正對太陽強(qiáng)光行駛或者夜間遇到遠(yuǎn)光燈眩光時(shí)，需要準(zhǔn)確、實(shí)時(shí)反饋可能存在的障礙物，以確保行車安全。

　　“我們研制的逆光相機(jī)就相當(dāng)于擁有無數(shù)個(gè)可獨(dú)立調(diào)節(jié)的感光像素，能把曝光過度的部分衰減，把暗弱的部分增強(qiáng)，最終實(shí)現(xiàn)清晰成像。”劉金鵬說。

　　團(tuán)隊(duì)還研發(fā)了一種像素級動(dòng)態(tài)配準(zhǔn)技術(shù)來實(shí)現(xiàn)光學(xué)抗畸變，提高成像效果。目前，團(tuán)隊(duì)已與中國電子科技集團(tuán)有限公司合作，將逆光成像相機(jī)在相關(guān)項(xiàng)目中進(jìn)行應(yīng)用。

　　“下一步，我們將繼續(xù)進(jìn)行算法優(yōu)化、成本控制和相機(jī)體積縮小，更好滿足航天探測、智能駕駛、工業(yè)制造等領(lǐng)域的逆光成像應(yīng)用需求。”邵曉鵬說。

　　(記者 霍強(qiáng))