Skip to Content Facebook Feature Image

港大工程團隊開發創新「可微分成像」技術  提升複雜環境成像穩定性

BasTech

港大工程團隊開發創新「可微分成像」技術  提升複雜環境成像穩定性
BasTech

BasTech

港大工程團隊開發創新「可微分成像」技術  提升複雜環境成像穩定性

2025年10月13日 10:40 最後更新:10:40

香港大學工程學院電機電子工程學系林彥民教授、陳妮博士及研究團隊成功研發名為「不確定性感知傅里葉疊層成像技術」(Uncertainty-Aware Fourier Ptychography, UA-FP) 的全新成像技術,顯著提升成像系統在真實複雜環境中的穩定性。這項技術能讓高端成像系統在實際應用中運作得更穩定可靠。相關研究成果已刊登於國際權威期刊《Light: Science & Applications》。

傅里葉疊層成像技術作為關鍵的計算成像方法,能同時實現寬廣視野和高解析度,廣泛應用於顯微鏡、X光影像甚至衛星遙感技術。然而,這項技術對系統誤差極為敏感,細微的錯誤(包括零件位置偏差、光學像差或數據資料品質欠佳)都會影響成像效果。這也是當前計算成像領域普遍面臨的挑戰。

林教授、陳博士及研究團隊提出的UA-FP 框架創新地將「不確定性」(即各類潛在誤差),納入計算模型,讓系統能自動偵測並修正這些誤差,從而大幅改善成像性能。即使在存在干擾或條件欠佳的情況下,仍能獲得清晰穩定的成像效果。此項成果不僅是傅里葉疊層成像技術的重要突破,更為計算成像領域帶來變革性影響。

UA-FP 技術的成功建基於團隊自 2021 年起開發的「可微分成像」技術。該技術整合自動微分技術(深度學習的基石)與光學設計、資料處理及演算法,形成完整流程。這個框架促使光學、材料科學與計算科學的深度融合,為未來技術突破奠定基礎。

團隊負責人林彥民教授表示:「我們將不確定性納入可微分模型,使傅里葉疊層成像技術更為實用和穩健,也為其他計算成像技術的發展提供藍本。」

研究第一作者陳妮博士補充:「這是迄今最全面的可微分成像應用。通過可微分编程,我們建立了一個統一光學與計算的框架,為科學與工程領域開拓新機遇。」

「理大人工智能高等研究院」(PAAI)舉行成立儀式,響應國家「十五五」規劃「人工智能+」行動,推動各行各業高質量發展。研究院將結合校內計算機科學、數學、數據科學等跨學科優勢,推動國際合作,助力香港以至粵港澳大灣區打造成為具有全球影響力的AI創新樞紐。同日,理大舉辦多場論壇,匯聚海內外專家,推動 AI 技術的前沿發展及其在醫療健康領域的創新應用。

主禮嘉賓與一眾傑出學者及社會賢達合照

主禮嘉賓與一眾傑出學者及社會賢達合照

主禮嘉賓與一眾傑出學者及社會賢達合照

主禮嘉賓與一眾傑出學者及社會賢達合照

該成立儀式於理大蔣震劇院舉行,由香港政府創新科技及工業局局長孫東教授及理大校長滕錦光教授主持。

創新科技及工業局局長孫東教授

創新科技及工業局局長孫東教授

孫東教授表示:「國家『十五五』規劃建議重申明確香港作為國際創新科技中心的戰略定位。行政長官發表的2025年施政報告亦強調我們致力成為全球 AI 發展樞紐的願景,而推動 AI 更是我們最主要的工作,將透過多管齊下措施,包括人才、數據及行業應用等關鍵要素推展。」

他續道:「PAAI 的成立不僅是一個里程碑,更是香港共同努力加速 AI 發展的新篇章。這所高等研究院將啟發思維、促進協作,並為香港的AI生態圈注入動力。」

理大校長滕錦光教授

理大校長滕錦光教授

滕錦光教授闡釋:「理大於AI、計算機科學、數學、數據科學及其他備受全球認可學科建立了穩固基礎,PAAI將運用此優勢,促進跨學科與國際合作,推動 AI 發展,將香港與粵港澳大灣區定位為領先的 AI 創新樞紐。這所高等研究院將為醫療健康、金融以至教育等不同重點領域,提供可持續、高效且具影響力的解決方案,並善用香港的國際化科研環境及其政產學研網絡,構建人才培養生態系統,推動未來創新。」

PAAI執行院長楊紅霞、理大高級副校長(研究及創新)趙汝恒、PAAI院長楊強、理大醫療科技及資訊學系主任蔡璟。左起

PAAI執行院長楊紅霞、理大高級副校長(研究及創新)趙汝恒、PAAI院長楊強、理大醫療科技及資訊學系主任蔡璟。左起

PAAI院長楊強教授與執行院長楊紅霞教授分別以「AI革命:挑戰與機遇」及「協作式生成 AI (Co-GenAI)」為題,分享現時理大在推動 AI 發展的重點工作,以及相關項目如何落地應用,惠及各行各業。

在迎接AI未來挑戰,楊強教授表示,PAAI 將持續推進協作式生成 AI、聯邦學習與邊緣基礎模型等關鍵技術的研發,並在醫療、教育、金融與機器人等重點領域,構建穩定的技術佈局。他認為,香港兼具國際金融中心與國際創科中心的雙重定位,加之粵港澳大灣區龐大的臨床網絡與產業需求,將致力拓展去中心化的AI基礎設施,務求讓不同機構能在安全、可控的情況下,應用先進 AI技術。

楊紅霞教授續稱,傳統 AI 訓練面臨算力門檻高、數據私隱難保障等挑戰,而 Co-GenAI 通過匯聚數百個行業專用模型優勢,能降低集中式運算資源需求,打造更貼近實際應用場景的高質量基礎模型。PAAI 正與多家醫療機構合作推進「癌症 GenAI」項目落地;同時探索 AI 在傳染病防控、機械人系統及金融等領域的應用潛力。

PAAI執行院長楊紅霞、理大高級副校長(研究及創新)趙汝恒、PAAI院長楊強、理大醫療科技及資訊學系主任蔡璟。左起

PAAI執行院長楊紅霞、理大高級副校長(研究及創新)趙汝恒、PAAI院長楊強、理大醫療科技及資訊學系主任蔡璟。左起

楊強教授和理大醫療科技及資訊學系系主任蔡璟教授分別主持的「2025年國際 AI 論壇」及「智能腫瘤學論壇」

楊強教授和理大醫療科技及資訊學系系主任蔡璟教授分別主持的「2025年國際 AI 論壇」及「智能腫瘤學論壇」

此外,由楊強教授和理大醫療科技及資訊學系系主任蔡璟教授分別主持的「2025年國際 AI 論壇」及「智能腫瘤學論壇」,邀得學術界和臨床醫學界重量級專家,圍繞AI技術與醫療健康的深度融合、創新應用、跨領域技術突破等議題,展開深度交流,集思廣益,推動 AI 技術進一步發展。

PAAI 將助力香港打造成全球 AI 醫療與智慧城市創新試點,孕育具全球競爭力的技術與人才。同時進一步強化與產業、醫療機構、學校及政府部門的合作,在公共衛生與教育系統實踐 AI 解決方案。

「理大人工智能高等研究院」(PAAI)舉行成立儀式

「理大人工智能高等研究院」(PAAI)舉行成立儀式

理大在上月公布的上海軟科「世界一流學科排名」新增「AI學科」中,位列全港第一、全球第十六,印證大學推動AI於教育領域發展的前瞻佈局的成效。

你 或 有 興 趣 的 文 章