目前，科學家設計了一種新型光學成像系統(tǒng)，使用兩個或多個光強探測器，其中某個或多個探測器探測光源的光強，另一個探測器緊緊放置在被成像物體旁，探測被成像物體的散射光強，將兩個或多個探測器的光強進行數學相關計算，并可以在計算機中重建被成像物體。這種新型光學成像系統(tǒng)同傳統(tǒng)光學成像系統(tǒng)（如照相機等）有著本質的不同，避免了傳統(tǒng)成像系統(tǒng)中透鏡的使用，可在理論上實現無限提高成像精度。該光學成像系統(tǒng)的應用研究目前主要集中在天文測量、衛(wèi)星成像、醫(yī)學成像等領域，是近十幾年來發(fā)展迅猛的一種新型技術。
北京航空航天大學光電技術研究所依托國家自然科學基金委資助，同美國加州大學洛杉磯分校進行合作，開展了對“鬼”成像技術的研究，并取得了階段性的成果。尤其是北京航空航天大學光電技術研究派往UCLA訪問的曹彬博士，在其訪問期間，對三階“鬼”成像進行了詳細研究和論證，極大地推動了光學成像技術的發(fā)展。
曹彬博士在UCLA訪問學習期間，對不同類型的“鬼”成像進行了系統(tǒng)分析和總結，對“鬼”成像的發(fā)展史及潛在的應用進行了介紹，并首先分析了二階“鬼”成像的基本物理模型，建立其數值方程，并對其成像質量進行了理論分析、數值模擬和實驗研究；曹彬博士在二階“鬼”成像研究基礎上，進一步建立了高階“鬼”成像的物理模型和數學模型，并對高階“鬼”成像的成像質量進行數值模擬和實驗研究，曹彬博士的研究結果表明：不同的高階“鬼”成像方法，其成像質量不同；同二階光強度關聯(lián)成像相比，高階“鬼”成像可視度高于二階“鬼”成像可視度，但成像分辨率等于或小于二階光關聯(lián)成像。在高階“鬼”成像方法上，曹彬博士提出了一種成像系統(tǒng)簡潔的雙探測器高階“鬼”成像方法，同二階光關聯(lián)成像相比，這種簡潔的高階“鬼”成像可視度優(yōu)于二階成像可視度，分辨率同二階成像相同。 與此同時，曹彬博士對高階“鬼”成像的分辨率和可視度之間的關系進行了理論推導和實驗驗證，研究結果表明：高階“鬼”成像的分辨率高低和可視度優(yōu)劣同激光光源光斑的大小成有關，其中成像可視度隨著激光光斑的增大而減小，而分辨率隨激光光源光斑的增大而變差。進一步，針對“鬼”成像在圖像恢復過程中丟失圖像相位信息這一缺點，首創(chuàng)了利用圖像的振幅信息恢復其相位信息的方法，并對此方法進行了詳細的理論推導，數值模擬和實驗驗證，從而實現了利用“鬼”成像完整的恢復原始圖樣。
