星载反射式成像系统计算光学设计方法综述

星载反射式遥感成像系统的结构集成度高、光学面型复杂，面临光学初始结构难以求解和像质优化难以收敛的设计难题。综述着重探讨星载反射式成像系统中的计算光学设计方法。星载反射式成像系统计算光学设计，包括复杂曲面反射镜、曲面反射型光栅等硬件设计，以及计算成像图像解码等算法设计。面对星载遥感成像的不同应用，文章从深度学习光学结构设计、合成孔径计算成像、景深延拓计算成像、主动光学计算像差补偿和曲面光栅计算光谱成像等几个方面进行系统性地分类讨论。本综述结论为：基于计算光学的设计方法，无论在光学结构与面型求解方面，还是图像信号非线性逆问题求解方面，都具有强大的设计能力。在发展趋势上，计算光学在航天光学系统的设计潜力刚刚被挖掘。在“人工智能时代”的软、硬件算力支持下，计算光学方法将大大提升星载反射式成像系统设计的便捷性。