全球首颗计算成像体制低成本光学载荷成功出图

9月5日19时39分，国内首台可见光波段全金属相机（也称“计算成像遥感相机”）搭载谷神星一号遥十五运载火箭成功发射，开启了国内首次基于计算光学新型成像体制在轨演示验证试验，这也是全球首颗计算成像体制低成本光学载荷。

该相机由中国科学院西安光学精密机械研究所（以下简称西安光机所）与北京空间机电研究所联合研制。近日，计算成像遥感相机顺利完成首批下传图像的计算重构，前后对比效果显著，“AI+光学”理念得到有效验证。

计算成像遥感相机（可见光波段全金属相机)。西安光机所供图

在西安光机所教授邵晓鹏带领下，西安电子科技大学副教授席特立与西安光机所副研究员吴腾飞、特别研究助理魏士杰等组成联合攻关团队，提出智能波前预测与补偿算法框架，构建多参量载荷像质退化神经网络,利用正则化补偿算法对系统像差进行补偿，最终实现成像质量逼近设计极限的良好结果。

相机直拍图（左）及重构图像（右）。西安光机所供图

重构优化的结果充分验证了“AI+光学”理念发起人邵晓鹏关于“物理端精简+算法端增强”计算成像范式在空间遥感领域的应用有效性，也回应了“极简光学设计+低精度加工+短期生产制造”的可行性。该相机主镜采用全铝材质，从镜体到结构均采样3D打印，可见光波段空间分辨率达2.5米，主镜面型精度从传统的λ/50降低到仅需λ/10。

下一步，科研团队将联合国内计算成像优势科研力量，拓展更多算法可能，一同努力推动计算成像技术的可靠应用的高质量发展，促进航天光学载荷从传统“精密机械”向“智能信息终端”转变。