成像（imaging）是通過某種手段和方式某種介質上形成影像[1]，屬於物體形式描繪（representation）或重現（reproduction）；指視覺展現（即圖像形成）。
成像科學（imaging science）多學科領域，涉及圖像生成、收集、複製、分析、修改和可視化[2]，包括對人眼無法觀測到事物進行成像。
成像科學涉及物理學、數學、電氣工程、計算機視覺、計算機科學和知覺心理學（英語：Perceptual psychology）研究，是一個發展領域。
近日，清華大學成像與智能技術實驗室提出了一種集成化元成像芯片架構（Meta-imaging sensor），解決這一百年難題開闢了一條新路徑。
區別於構建透鏡，研究團隊另闢蹊徑，研製了一種超級傳感器，記錄成像過程而非圖像本身，通過實現非相干複雜光場超精細感知與融合，即使不光學透鏡複雜成像環境，能夠實現三維光學成像。
團隊攻克了超精光場感知與超精光場融合兩核心技術，分佈式感知突破空間帶寬積瓶頸，組織融合實現多維多尺度分辨，藉此能夠光線數字調製來替代傳統光學系統中物理模擬調製，並其精度提升光學衍射。
這種技術於人體內部結構成像，產生出一種革命性醫學診斷工具。
傳統光學系統主要為人眼設計，保持着“所見即所得”設計理念，聚焦於光學端實現成像。
百年來，光學科學家工程師提出光學設計方法，為成像系統定製複雜多級鏡面、非球面與曲面鏡頭，來減小像差提升成像性能。
但於加工工藝限制複雜環境擾動，製造出成像系統。
例如於範圍面形平整度加工誤差，製造超大口徑鏡片實現超遠距離高分辨率成像；地基天文望遠鏡，受到動態變化大氣湍流擾動，實際成像分辨率於光學衍射，限制了人類探索宇宙能力，往往需要花費代價發射太空望遠鏡繞過氣層。
瞭解這一難題，適應光學技術應運而生，人們通過波前傳感器實時感知環境像擾動，並反饋一面可變形反射鏡陣列，動態對應光學像，以此保持成像過程，基於此人們發現了星系中心黑洞並獲得了諾貝爾獎，並應用於天文學生命科學領域。
然而於像空間分佈非一特性，該技術能實現視場高分辨成像，而實現大視場多區域同時矯正，並且於需要細的複雜系統往往成本十分高昂。
早在2021年，自動化系戴瓊海院士領導成像與智能實驗技術實驗室研究團隊發表於《細胞》期刊上工作，首次提出了數字適應光學概念，解決空間光學像提供了新思路。
研究成果中，研究團隊所有技術集成單個成像芯片上，使能應用於所有成像場景，而需要對現有成像系統做額外改造，並建立了波動光學範疇下數字適應光學架構。
通過複雜光場維超精細感知與融合，具備靈活性同時，能保持前所未有成像精度。
這一優勢使得數字端複雜光場操控能夠完全媲美物理世界模擬調製，好像人們能夠數字世界搬移每一條光線，將感知過程完全解耦開來，從而能夠同時實現區域高性能像矯。
磁共振成像（Magnetic resonance imaging，縮寫：MRI）是利用核磁共振（nuclear magnetic resonance，NMR）原理，釋放能量物質內部結構環境中衰減，通過外加梯度磁場檢測發射出電磁波，得知構成這一物體原子核位置和種類，此可以繪製成物體內部結構圖像。
這種技術於人體內部結構成像，產生出一種革命性醫學診斷工具。
變化梯度磁場應用，大大加快了核磁共振成像速度，使該技術臨牀診斷、科學研究應用成為現實，極大地推動了醫學、神經生理學和認知神經科學迅速發展。
從核磁共振現象發現到MRI技術這幾十年期間，有關核磁共振研究三個領域（物理學、化學、生理學或醫學）內獲得了6次諾貝爾獎，足以説此領域及其衍生技術重要性。
核磁共振成像是電子計算機、電子學、電路學、超導體技術發展而迅速發展起來一種生物磁學核自旋成像技術。
醫生考慮到患者對“核”恐懼心理，這門技術稱為“磁共振成像”。
核磁共振成像“核”指是氫原子核，因為人體70%是水組成，MRI即依賴水中氫原子。
物體放置磁場中，電磁波照射它，改變氫原子旋轉排列方向，使共振，然後分析它釋放電磁波，於組織會產生電磁波訊號，經電腦處理，可以得知構成這一物體原子核位置和種類，此可以繪製成物體內部立體圖像。
原子核進動中，吸收與原子核進動頻率射頻脈衝，即外加交變磁場頻率於拉莫頻率，原子核發生共振吸收，去掉射頻脈衝後，原子核磁矩所吸收能量中一部分電磁波形式發射出來，稱為共振發射。
共振吸收和共振發射過程叫做“核磁共振”。
原子核帶正電荷並有自旋這一屬性，其自旋產生磁矩，稱為核磁矩。
研究表明，核磁矩
μ
{\displaystyle \mu }
與原子核自旋角動量S成正比，即
式中γ為比例係數，稱為原子核旋磁。
在外磁場中，原子核自旋角動量空間取向是量子化，它在外磁場方向上投影值可表示為
m核自旋量子數。
核磁矩與自旋角動量關係，核磁矩在外磁場中取向是量子化，它磁場方向上投影值為
於的核，m取整數或半整數。
MRI運用運動相關診斷上，近骨骼和骨骼周圍組織，包括韌帶肌肉，可呈現影像，因此脊椎及關節問題上，是具檢查。
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可見，原子核在外磁場中能量是量子化。
於磁矩和磁場相互作用，自旋能量分裂成一系列分立能級，相鄰兩個能級差
Δ
E
=
γ
ℏ
B
{\displaystyle \Delta E=\gamma \hbar B}
。
頻率電磁輻射照射原子核，如果電磁輻射光子能量
h
ν
{\displaystyle h\nu }
兩相鄰核能級差
Δ
E
{\displaystyle \Delta E}
，則原子核會吸收這個光子，發生核磁共振頻率條件是：
式中
ν
{\displaystyle \nu }
頻率，
ω
{\displaystyle \omega }
角頻率。
於確定的核，旋磁
γ
{\displaystyle \gamma }
可地測定。
可見，通過測定核磁共振時輻射場頻率
ν
{\displaystyle \nu }
，能確定磁感應強度；反之，若已知磁感應強度，確定核的共振頻率。
採用調節頻率方法來達到核磁共振。
線圈樣品發射電磁波，調製振盪器作用是使射頻電磁波頻率樣品共振頻率附近變化。
頻率與核磁共振頻率吻合時，射頻振盪器輸出會出現一個吸收峯，這可以示波器上顯示出來，同時頻率計讀出這時共振頻率值。
核磁共振譜儀是專門於觀測核磁共振儀器，主要磁鐵、探頭和譜儀三大部分組成。
磁鐵功用是產生一個恆定磁場；探頭置於磁極之間，於探測核磁共振信號；譜儀是共振信號放大處理並顯示和記錄下來。
MRI是一台圓筒狀機器，能受檢者周圍製造一個磁場區環境，藉由無線電波脈衝撞擊身體細胞中氫原子核，改變身體內氫原子排列，氫原子進入位置排列時，會發出無線電訊號，此訊號藉由電腦接收並加以分析及轉換處理，可身體構造及器官中氫原子活動，轉換成2D影像，因MRI運用了生化、物理特性來區分組織，獲得影像會電腦斷層詳細。
[1]
射頻接收器送來信號經A/D轉換器，模擬信號轉換成數字信號，觀察層面各體素對應關係，經計算機處理，得出層面圖像數據，D/A轉換器，加到圖像顯示器上，NMR大小，灰度等級顯示出欲觀察層面圖像。
MRI運用運動相關診斷上，近骨骼和骨骼周圍組織，包括韌帶肌肉，可呈現影像，因此脊椎及關節問題上，是具檢查。
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因MRI沒有輻射暴露危險，因此使用生殖系統、乳房、骨盆及膀胱病偵測及診斷上。
氫核是人體成像首選核種：人體各種組織含有大量水和碳氫化合物，所以氫核的核磁共振靈活度、信號強，這是人們首選氫核作為人體成像元素原因。
NMR信號強度樣品中氫核密度有關，人體中各種組織間含水比例，即含氫核數多少，NMR信號強度有差異，利用這種差異作特徵量，各種組織分開，這氫核密度核磁共振圖像。
人體組織之間、組織該組織中病變組織之間氫核密度、時間T1、T2三個參數差異，是MRI於臨牀診斷主要物理基礎。
當施加一射頻脈衝信號時，氫核能態發生變化，射頻過後，氫核返回初始能態，共振產生電磁波發射出來。
原子核振動微小可以地檢測到，進一步計算機處理，即可能獲得反應組織化學結構組成三維圖像，中我們可以獲得包括組織中水分差異以及水分子運動信息。
這樣，病理變化能記錄下來。
人體2/3重量為水分，如此比例磁共振成像技術能應用於醫學診斷基礎。
人體內器官和組織中水分並不相同，很多疾病病理過程會導致水分形態變化，磁共振圖像反應出來。
MRI獲得圖像，大大提高了醫生診斷效率，避免了剖胸或剖腹探查診斷手術。
於MRI不使用人體X射線和引起過敏反應造影劑，因此人體沒有損害。
MRI可人體各部位多角度、多平面成像，其分辨力，能更具體地顯示人體內解剖組織及相鄰關係，對病灶能地進行定位定性。
對全身各系統疾病診斷，是早期腫瘤診斷有價值。
1901年獲得諾貝爾物理學獎普通X射線或1979年獲得諾貝爾醫學獎計算機層析成像（computerized tomography, CT）相比，磁共振成像優點是它是目前少有人體沒有任何安全、、臨牀診斷方法。
如今全球每年有6000萬病例利用核磁共振成像技術進行檢查。
具體説來有以下幾點：
雖然MRI患者沒有致命性損傷，但是患者帶來了一些。
MRI診斷前應當採取措施，這種負面影響降到限度。
其缺點主要有：
MRI化學領域應用沒有醫學領域那麼，主要是因為技術上難題及成像材料上困難，目前主要應用於以下幾個方面：