随着科技的进步，计算机科技的突飞猛进和CCD的发明促使数字成像技术高速发展，也加剧了传统的感光化学工业的没落。已经走向没落的胶片相机被更加便利的数码相机取代，代表着人类在获取影像的手段不断进步。科技工作者仍然在为人类丰富而多彩的生活和工作需要而努力，从胶片成像到CCD数字成像，从可见光成像到X光成像，从医学图像到遥感光谱，从二维图像到三维虚拟现实/增强现实。由于传统的胶片已经在逐渐的淡出人们的视野，而数字图像方兴未艾，我们也得不把注意力放在当今各种新的影像获取和处理技术。

数字图像处理技术在天文探索和医学图像上的成功，促进了其在不同领域的应用和进步，它必然将向着高速、高分辨率、立体化、多媒体、智能化和标准化的方向发展，在宇航、军事、医疗、社会服务、工业生产等方面为人类服务。

另外，技术的进步催生了新的图像获取方式和处理手段。光场三维成像技术通过记录光辐射在传播过程中的四维位置和方向的信息，相比只记录二维的传统成像方式多出2个自由度，因而在图像重建过程中，能够获得更加丰富的图像信息。偏振光学成像则关注大气及地物光谱辐射的偏振敏感性，以及不同目标表面状态和固有属性对其偏振特性的影响，实时获取目标的偏振信息进行目标重构增强，能够提供多维度的目标信息，特别适用于隐身、伪装、虚假目标的探测识别，在雾霾、烟尘等恶劣环境下能提高光电探测器的目标探测能力。数字全息是随着现代计算机和CCD技术发展而产生的一种新的全息成像技术，可定量地得到被记录物体再现像的振幅和位相信息，经数值重建后包含物光波的振幅和相位信息，可以获得物体的三维形貌，具有快速、非破坏性、非侵入性、全场、高分辨率定量等特点，在微观形貌测量、生物相衬成像等领域具有重要应用价值。

数字成像处理技术
数字图像处理技术起源于20世纪20年代的Bart lane电缆图片传输系统，利用电报打印机实现数据编码与重构，使横跨大西洋传送一幅图片所需的时间从一个多星期减少到3个小时。从20世纪60年代开始，人们将数字图像处理视作一门正式的科学进行系统研究。早期的处理技术以改善图像质量为目的，1964年美国喷气推进实验室对航天探测器“旅行者七号”获取的照片进行计算机处理后，得到了清晰的月面图像，为人类实现登月计划奠定了基础。此后，数字图像处理技术逐渐在医疗诊断、地理信息勘测等领域发挥作用，体现出卓越的学科潜力与应用价值。

1986年，S.Mallat与Y.Meyer从空间的概念上说明了小波的多分辨率特性，随着尺度由大到小变化，在各尺度上可以由粗到细的观察图像的不同特征，并于1988年有效地将小波分析应用于图像分解和重构，克服了傅里叶分析不能用于局部等方面的不足，被认为是信号与图像分析在数学方法上的重大突破。此后，数字图像处理技术迅猛发展。

数字图像处理技术依据功能的不同，可分为图像压缩技术、边缘检测技术、图像分割技术、像增强与复原技术等，在研究领域上一般包括以下几方面内容：图像信息的时频域转换、动图与高分辨率图像的压缩编码、局部信息的识别提取，以及图像分割、重建等。数字图像处理技术在发展过程中也受到了一些客观因素的制约，如大信息量对算法设计与计算机性能的挑战，宽频带处理过程中成像、传输、处理等环节的实现，以及信息压缩技术等。此外，由于处理结果的主观评价体系尚不完善，处理过程与质量也会受到人的因素影响。

新型成像技术
传统的成像技术只能获取光辐射的振幅信息，即得到物体的二维强度图像。而目前研究的新型成像技术则关注了除振幅外的其它信息，如光场三维成像技术记录了光辐射传播过程中的四维位置和方向信息；偏振成像技术记录了目标物体的偏振特性；数字全息成像技术则另外记录了物体的位相信息。根据记录的多维信息可以获得更加丰富的图像信息，为进一步的探测识别和测量奠定技术基础。

（节选自：《2016-2017感光影像学学科发展报告》）