《關聯成像若干基本問題研究》是依託中國人民解放軍國防科技大學，由劉偉濤擔任項目負責人的面上項目。
基本介紹
- 中文名：關聯成像若干基本問題研究
- 項目類別：面上項目
- 項目負責人：劉偉濤
- 依託單位：中國人民解放軍國防科技大學
中文摘要,結題摘要,
中文摘要
關聯成像是一種全新的成像模式，具有非局域成像、可無透鏡成像等特性，在抗干擾、高分辨成像等方面有超越現有光學成像系統極限的潛力，在目標探測、生物醫學成像等方面有廣闊的套用前景，引起了廣泛的研究興趣。本項目擬針對關聯成像中幾個亟待解決的基本問題開展研究：試圖解決有關贗熱光關聯成像物理解釋的爭議，確定關聯成像的優勢並區分其優勢的物理根源；對贗熱光場進行更全面的描述，對關聯成像性能開展定量分析，探討關聯成像實際套用系統的最佳化設計；分析壓縮採樣方法引入關聯成像帶來性能提升的物理機制及其極限，研究進一步提高成像效果的手段。以實驗為主，對糾纏光量子成像、雙臂贗熱光關聯成像、單臂贗熱光關聯成像等多種系統開展對比研究。對這些基本問題的研究將加深對關聯成像及光場高階相干性的理解，是關聯成像走向實際套用的必由之路。相關研究成果將為關聯成像的實際套用奠定理論和技術基礎。
結題摘要
關聯成像是一種全新的成像模式，近年來得到了廣泛關注和快速發展。這一新型成像模式具有很多傳統成像所沒有的特性，如物像分離、可實現無透鏡成像、可實現非相干光源衍射成像、可實現極弱光成像等，且在抗干擾、高靈敏度成像等方面有超越傳統成像系統極限的潛力，已成為當前成像探測技術領域的熱點研究方向。本課題從關聯成像基本問題入手，研究了關聯成像物理解釋及其特點和優勢，結合實際套用條件研究了贗熱光場設計和成像新方案，探討了壓縮採樣在關聯成像中所起的作用，並探索了關聯成像在一些實際情況下的套用方案。主要取得了以下成果： （1）研究了關聯成像的物理解釋，基本明確了關聯成像與經典主動照明光學成像相比的主要優勢與不足； （2）研究了關聯成像的性能，給出了贗熱光源評價方案和最佳化原則，探究了多種不同情況下贗熱光場的特性； （3）研究了壓縮採樣提升關聯成像性能的主要原因； （4）實驗上驗證了關聯成像在抗散射方面的優勢； （5）提出一種反饋式計算關聯成像方案並進行了實驗驗證，可大幅度減少稀疏場景成像所需的數據量，並提高圖像重構速度；（6）面向關聯成像的拓展套用，實現了時間域計算關聯成像，能夠利用一個慢探測器實現對快變信號的有效檢測；研究了運動物體的關聯成像； （7）開展了弱值放大實驗研究，將弱值放大與平衡測量相結合提出一種新的精密測量方案並實現了對低速偏振轉動轉速的精密測量，初步探討了其與關聯成像思想的結合。 這些成果對於關聯成像的深入理解、在實際條件下的轉化套用都有較好的指導作用。其中部分研究成果已得到實際套用。相關方法和思想也可能推廣到其他領域加以套用。在本項目的支持下，共發表SCI檢索論文14篇，其中1篇發表在Phys Rev Lett，2篇發表在Opt Lett，3篇發表在Opt Express，1篇Phys Rev A。申請專利2項。
