生物医学科学中光场成像综述

光场成像是生物医学光学中的一种新兴范式，能够独特地通过对光的空间和角度分量进行编码来单帧捕获体积信息。与依赖机械或光学扫描的传统三维(3D)成像模态不同，光场成像实现了高速的体积获取，特别适合捕捉快速的生物动力学。本综述概述了光场成像的理论基础，并调查了其在显微成像、中尺度成像和内窥镜成像中的核心实现。特别关注成像速度、空间分辨率和深度场之间的根本权衡，以及通过压缩感知、深度学习和元光学等最新技术所克服的限制。通过将光场成像置于更广泛的生物医学成像技术图景中，我们突出其独特优势、现有挑战以及未来潜力，作为一种可扩展且多功能的生物发现和临床应用工具。