傅里叶变换关联成像通常采用透射式赝热光源，但透射产生散斑的纵向尺寸过大限制了成像纵向分辨率且透射式赝热光的光通量较低，这对实现三维傅里叶变换关联成像造成了阻碍。为解决这一问题，理论推导了反射式赝热光源散斑场的光强涨落关联函数，给出了散射屏放置在不同空间位置和倾斜角度时的纵向散斑尺寸。同时，进行了基于统计光学的数值模拟，模拟结果与理论结果吻合。结果表明，通过减小散射角和增大散射屏方位角等方法可以有效降低观察点处的纵向散斑尺寸，从而提高纵向成像分辨率。

报道了一种基于Cr4+:YAG晶体被动调Q的Nd:YAG纳秒脉冲激光器，重频在1~10 Hz可调。采用II类匹配的KTP进行倍频后获得稳定的532 nm激光输出。该激光器输出1 064 nm单脉冲能量大于800 mJ，脉冲宽度7 ns；532 nm激光单脉冲能量大于500 mJ，在不同重频下的输出能量分别为551 mJ@1 Hz，553 mJ@3 Hz，546 mJ@5 Hz和518 mJ@10 Hz，脉冲能量RMS<6.2%。光源入射到直径为20 cm的毛玻璃上，CCD采集图像经计算得到，该赝热光源的二阶量子相关函数g(2)为1.963，接近理论值2。该激光系统为赝热光鬼成像提供了良好的光源。

与传统的成像技术不同, 赝热关联成像基于强度涨落统计测量, 仅采用一个不具有空间分辨率的桶探测器可以实现目标场景图像的采集, 具有探测灵敏度高、抗干扰能力强等优势。在实验室赝热关联成像验证的基础上提出了远场赝热关联成像系统样机, 系统主要包括激光光源、赝热场调制系统、散斑远场发射系统以及高灵敏度强度涨落探测系统等。由于该成像技术需要多次测量后进行重构计算, 为了提升系统信息采集效率和图像重构效果, 提出了基于非局部均匀滤波的图像重构算法, 充分利用先验信息, 有效提高图像复原的效果。最后通过仿真测试和实际成像试验验证了该方法的可行性, 试验结果表明提出的系统能对远程目标进行清晰成像, 并且在相同的采样次数下能够获得更好的复原效果。

为了提高压缩感知鬼成像的成像质量以及解决低采样率条件下成像失真度高的问题,提出一种基于邻域相似度的鬼成像(NSGI)方案。邻域相似度体现在图像像素间的关联性,携带关于物体结构的重要信息,在分析压缩鬼成像原理的基础上,利用邻域相似度来评价待探测目标。根据贪婪算法的原理,采用邻域相似度优化图像重构过程,并设置相关度阈值降低计算的复杂度。仿真和实验结果均表明,与传统方法相比,该方案可以在低采样率条件下获得高质量低失真度的图像,有利于推动鬼成像技术的实用化。

基于稀疏限制的鬼成像雷达(Ghost Imaging Lidar via Sparsity Constraints, GISC Lidar)属于一种全新的凝视成像雷达体制, 具有探测灵敏度高、超分辨以及较好的抗干扰能力等特点。为了将GISC Lidar进行应用成果转化, 文中在简述GISC Lidar机理和近期国内外研究进展基础之上, 重点介绍了面向实际应用时GISC Lidar所需解决的核心问题以及该课题组在近期取得的主要研究成果, 进而对GISC Lidar的发展趋势进行了展望和探讨。

在量子成像中,光源散斑强度的独立性与随机性影响了图像重建的质量,现用的赝热光源是由高斯分布的激光束调制而成。针对反射式量子成像技术中赝热光源的传输特性,结合水体散射理论,研究了重建图像的均方误差与光源光斑强度分布和光斑尺寸的关系,以及对常用的图像重建算法成像质量的影响,针对光强分布不均提出加权平均归一化算法。仿真结果显示,光斑强度分布越均匀成像质量越高,加权平均归一化算法能减小光强分布不均对成像质量的影响。所得结果有助于数字微镜空间光调制器的赝热光源反射式水下量子成像系统中对光源的优化和成像质量的提升。

高质量赝热光源是实现X光关联成像技术在显微领域应用的关键。X光傅里叶变换关联成像的赝热光源通过随机孔屏调制X光获得, 在此基于统计光学分析了调制后X光散斑场的统计特性, 并通过数值模拟分析了随机孔屏参数对散斑场特性及成像质量的影响。结果表明, 随机孔屏引入的相位差变化为π时, 关联成像对比度达到最优值。对于振幅型随机孔屏, 成像对比度随着占空比的减小而增大; 对于相位型随机孔屏, 成像对比度随着占空比的减小而减小。实际X光傅里叶变换关联成像系统中使用的复振幅型随机分布金属孔屏, 通过选择合适的透过率和占空比可以实现高对比度关联成像。

鬼成像中通常是采用相干光辐照散射屏获取赝热光源，但是在X光波段，赝热光源的入射光为部分相干光,其空间部分相干性会对成像质量产生较大影响。采用高斯谢尔模型，理论分析了入射光的部分相干性对赝热X光二阶关联函数的影响，同时给出了基于统计光学的模拟结果，与理论结果吻合，均表明X光空间相干性会影响鬼成像的可见度和分辨率。在空间相干性有限的情况下，通过在散射屏前置尺寸与X光横向相干尺寸相当的针孔可以抑制部分相干性的影响，提高X光傅里叶变换鬼成像的可见度，将有利于实现X光傅里叶变换鬼成像技术的广泛应用。

赝热光源是关联成像的常用光源,相较量子态的纠缠双光子 光源,它更容易获得并用于关联实验。 赝热光和纠缠双光子有一定的相似之处,尤其是在光场的统计特性上,这一点和关联计算密切相关。 当量子场为相干态或其经典随机混合时,量子光场和经典光场在统计特性上完全相同,可采用零均值 高斯态对赝热光场的非相敏传播过程进行完整描述。基于这一模型,建立了赝热光场的半经典探测理 论,推导了参考光路和信号光路光电流的关联计算公式,对鬼成像的分辨率和对比度以及关联成像系 统的视场进行了分析。