光源特性对鬼成像质量影响的研究

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1、学号：S15010030硕士学位论文光源特性对鬼成像质量影响的研究研究生姓名：王志峰学科、专业：物理学二○一八年四月分类号：O438密级：公开UDC：编号：光源特性对鬼成像质量影响的研究THEINFLUENCEOFTHECHARACTERISTICSOFSOURCEONTHEQUALITYOFGHOSTIMAGING学位授予单位及代码：长春理工大学（10186）学科专业名称及代码：物理学（070200）研究方向：非线性物理及计算物理申请学位级别：硕士指导教师：姚治海教授研究生：王志峰论文起止时间：2016.9—2018.4摘要鬼成像是一种利用光场的强度涨落

2、来恢复物体信息的成像技术。相较于传统成像技术，鬼成像的优越性使其应用前景非常广泛，但其成像质量是影响鬼成像实用化的重要因素之一。在鬼成像系统中，光源性质是影响鬼成像成像质量的重要因素。本文主要围绕光场的横向空间涨落、空间的统计性质（散斑中每个像素点的强度值）和时间的一阶统计性质（散斑中一个像素点随时间的变化）这三方面做了相关的理论和实验研究。首先从理论上论述了赝热光场的空间和时间统计性质；然后，设计了一种以投影仪为光源的计算鬼成像方案，利用计算机生成横向空间涨落分布、空间的统计性质和时间的一阶统计性质不同的散斑作为照射光源；最后通过模拟与实验，验证了光场横

3、向空间涨落分布、空间的统计性质和时间的一阶统计性质对鬼成像成像质量的影响。此外，本文还对散斑场经空间自由传播后，其统计性质的变化进行了讨论。并进行了数值模拟，分析了变化后的散斑场对鬼成像成像质量的影响。关键词：鬼成像统计性质成像质量IABSTRACTGhostimagingisanimagingtechnologythatusestheintensityfluctuationoflightfieldtorecovertheinformationoftheobject.Comparedwithtraditionalimagingtechnology,thes

4、uperiorityofghostimagingmakesitsapplicationprospectverywidely,butitsimagingqualityisoneoftheimportantfactorstoaffectthepracticalapplication.Inghostimagingsystem,thequalityoflightsourceisanimportantfactorthataffectsthequalityofghostimaging.Inthisthesis,thetheoreticalandexperimental

5、studiesaremadeaboutthethreeaspects:thetransversespacefluctuationofthelightfield,thestatisticalpropertyofthespace(theintensityofeachpixelinthespeckle)andthefirstorderstatisticalpropertiesofthetime(thechangeofapixelinthespecklewithtimeinthespeckle).First,thespatialandtemporalstatist

6、icalpropertiesofpseudothermallightfieldaretheoreticallydiscussed.Then,wedesignedaghostimagingschemewhichtakestheprojectorasthelightsource.Andweusedthecomputertogeneratethedifferentspecklewithdifferentqualitiesoftransversespacefluctuation,thestatisticalpropertiesofthespaceandthefir

7、storderstatisticalpropertiesofthetime.Finally,theinfluenceofthethreequalitiesontheimagequalityofghostimagingisverifiedthroughsimulationandexperiment.Besides,thechangeofstatisticalpropertiesofspecklefieldafterfreepropagationinspaceisalsodiscussed.Numericalsimulationsarecarriedoutto

8、analyzetheinfluenceofthespecklefi