目前，科學(xué)家設(shè)計(jì)了一種新型光學(xué)成像系統(tǒng)，使用兩個(gè)或多個(gè)光強(qiáng)探測(cè)器，其中某個(gè)或多個(gè)探測(cè)器探測(cè)光源的光強(qiáng)，另一個(gè)探測(cè)器緊緊放置在被成像物體旁，探測(cè)被成像物體的散射光強(qiáng)，將兩個(gè)或多個(gè)探測(cè)器的光強(qiáng)進(jìn)行數(shù)學(xué)相關(guān)計(jì)算，并可以在計(jì)算機(jī)中重建被成像物體。這種新型光學(xué)成像系統(tǒng)同傳統(tǒng)光學(xué)成像系統(tǒng)（如照相機(jī)等）有著本質(zhì)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(shí)現(xiàn)無(wú)限提高成像精度。該光學(xué)成像系統(tǒng)的應(yīng)用研究目前主要集中在天文測(cè)量、衛(wèi)星成像、醫(yī)學(xué)成像等領(lǐng)域，是近十幾年來(lái)發(fā)展迅猛的一種新型技術(shù)。
北京航空航天大學(xué)光電技術(shù)研究所依托國(guó)家自然科學(xué)基金委資助，同美國(guó)加州大學(xué)洛杉磯分校進(jìn)行合作，開展了對(duì)“鬼”成像技術(shù)的研究，并取得了階段性的成果。尤其是北京航空航天大學(xué)光電技術(shù)研究派往UCLA訪問的曹彬博士，在其訪問期間，對(duì)三階“鬼”成像進(jìn)行了詳細(xì)研究和論證，極大地推動(dòng)了光學(xué)成像技術(shù)的發(fā)展。
曹彬博士在UCLA訪問學(xué)習(xí)期間，對(duì)不同類型的“鬼”成像進(jìn)行了系統(tǒng)分析和總結(jié)，對(duì)“鬼”成像的發(fā)展史及潛在的應(yīng)用進(jìn)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(shù)值方程，并對(duì)其成像質(zhì)量進(jìn)行了理論分析、數(shù)值模擬和實(shí)驗(yàn)研究；曹彬博士在二階“鬼”成像研究基礎(chǔ)上，進(jìn)一步建立了高階“鬼”成像的物理模型和數(shù)學(xué)模型，并對(duì)高階“鬼”成像的成像質(zhì)量進(jìn)行數(shù)值模擬和實(shí)驗(yàn)研究，曹彬博士的研究結(jié)果表明：不同的高階“鬼”成像方法，其成像質(zhì)量不同；同二階光強(qiáng)度關(guān)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(guān)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(jiǎn)潔的雙探測(cè)器高階“鬼”成像方法，同二階光關(guān)聯(lián)成像相比，這種簡(jiǎn)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(shí)，曹彬博士對(duì)高階“鬼”成像的分辨率和可視度之間的關(guān)系進(jìn)行了理論推導(dǎo)和實(shí)驗(yàn)驗(yàn)證，研究結(jié)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(guān)，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(jìn)一步，針對(duì)“鬼”成像在圖像恢復(fù)過程中丟失圖像相位信息這一缺點(diǎn)，首創(chuàng)了利用圖像的振幅信息恢復(fù)其相位信息的方法，并對(duì)此方法進(jìn)行了詳細(xì)的理論推導(dǎo)，數(shù)值模擬和實(shí)驗(yàn)驗(yàn)證，從而實(shí)現(xiàn)了利用“鬼”成像完整的恢復(fù)原始圖樣。
