数字微镜器件光子计数鬼成像技术研究

"基于数字微镜器件的光子计数对应鬼成像" 本文是一篇研究论文，探讨了一种创新的光子计数对应鬼成像技术，该技术利用数字微镜器件（DMD）和时间相关单光子计数方法。在光学成像领域，鬼成像（Ghost Imaging）是一种非传统成像技术，它不需要直接接收物体反射或透射的光强度分布，而是通过统计光子探测器接收到的随机光脉冲来重构图像。而本文提出的方法进一步优化了这一过程。 传统的鬼成像是基于两个光束：探测光束和参考光束。探测光束照射到被成像物体，而参考光束则直接照射到光子探测器。两束光的光强序列被记录并用于计算物体的图像。然而，这种技术通常需要高灵敏度的阵列探测器，以及大量的数据处理。 在本研究中，作者们采用数字微镜器件对光源进行调制，DMD可以快速地开关光束，模拟出探测光束和参考光束的效果。同时，他们使用时间相关单光子计数技术来捕获和计数光子，这种方法特别适合低光照条件下的成像。通过这种技术，可以得到每个时间间隔内接收到的光子数量，从而减少对高精度阵列探测器的依赖。 光子计数对应鬼成像原理是将光子计数值与DMD的调制模式相结合，应用对应鬼成像算法来计算物体的图像。这种方法降低了图像重建过程中的计算量和算法复杂度，简化了成像系统。实验结果证明，即使在弱光环境下，该方案也能有效成像，且成像质量接近于传统鬼成像。 此外，由于只使用了一个不具空间分辨率的单光子探测器，该方案还能够获取目标物体的距离信息。这是因为在不同距离上，光子到达探测器的时间会有所不同，通过分析这些时间差，可以推断出物体的位置。 这项研究提供了一种新的、高效且适应性强的鬼成像技术，特别适用于低光环境和简化成像系统的应用场景。它不仅减少了硬件需求，还提升了成像效率，为未来的光子计数成像系统设计提供了新思路。关键词包括成像系统、鬼成像、对应鬼成像、光子计数和数字微镜器件。该研究的分类号是O438，文献标识码为A，DOI为10.3788/AOS201636.0111004。