试想像，未来我们将不用在拍照前进行构图和对焦，只需按下快门记录场景的立体资料，其后才选定主体、景深、角度等细节。这就是光场成像的好处。但光场成像系统需要精密的微透镜阵列，大大提高了整体成本。科学家一直努力寻找解决方案，以降低成本，当中包括工业及系统工程学系的李莉华博士。近年来，李博士的团队屡在这方面取得突破。今年团队再接再厉，开发光场传感器，为相机和电子设备制造商提供低成本的微透镜阵列，以取代CCD或CMOS的玻璃片。利用此技术拍摄的光场影片可应用于距离测量、物体侦测和生产线的品质监控。
光场成像原理
光场相机通过微透镜阵列，从稍微不同的角度同时拍摄场景的几万个影像，从而重构其三维空间。过往，微透镜阵列的制造往往牵涉光刻或离子蚀刻等复杂的工序，涉及昂贵的设备和严格的环境控制。因此，李博士的团队于2016年研发滚筒加工模具注塑PMMA材质类复眼透镜技术，以降低成本；2018年，团队开发冷膜热成型压印技术，通过局部加热光学玻璃表面压制超高精度的微透镜阵列。「我们今年开发的光场传感器结合了高精密模压复眼透镜与CCD或CMOS传感器，可说是过去两个项目的延续。经过几年的努力，我们已成功地将成本大幅降低。」李博士解释道。
针对相机及电子设备制造商的B2B方案
光场传感器是专为相机和便携式电子设备制造商而设的B2B（商家对商家）方案；其微透镜阵列能够取代传感器的防护玻璃片，并可按传感器的规格量身订制；而当中强大的软件则可分析在传感器上产生的图像，撷取场景的完整3D资料。团队更开发了一套深度学习算法，以侦测距离镜头10厘米至50米范围内的目标物体，并量度目标与镜头的距离。另外，视乎制造商的要求，传感器甚至可摄录光场影片，每秒拍摄多达25格影像。换句话说，除了重构3D空间外，光场传感器还可结合时间元素，变成4D影像，这对于不断变化的场景尤其有用。
实际应用
光场传感器的用途非常广泛，基本上，只要有测量深度和距离的需要，就可使用此传感器，例如安装在3D扫描无人机上围绕目标地方拍摄光场影片，即时量度飞行范围内所有地形和结构的尺寸；或安装在闭路电视，让警方准确计算疑犯的身高和身型。还有，半导体芯片制造商可把光场传感器与显微镜连接起来，拍摄芯片成品的光场影片，即可轻松地进行品质控制工作，量度芯片上蚀刻或沉积电路的厚度，检查3D芯片有否按标准层叠；珠宝制造商也可用光场传感器来监控产品的品质，检查镶爪的粗幼与均匀度。生物医学方面，安装在内窥镜和显微镜上的光场传感器可以监测和量度活体组织。
2019年11月，基于光场成像原理的物体侦测及距离测量传感器于德国纽伦堡举行的第七十一届国际创意、发明及新产品展（iENA）中荣获一项金奖。
