本文介绍了深层光学的概念和解决单张图像深度估计问题的方法。通过编码式的散焦模糊作为深度线索，结合光学和图像处理，提出了几种光学编码策略，并进行了端到端优化方案评估。结果表明自由镜面设计和单片透镜的色差可以显著改善深度估计性能。通过构建物理原型验证了色彩象差对真实世界中深度估计结果的改善。在KITTI数据集上训练了物体检测网络，并发现深度估计优化的镜头也提高了3D物体检测性能。