散斑照明与全息融合：实时穿透散射介质成像技术

本文主要探讨了"基于散斑照明和全息的穿透散射介质成像"这一研究领域。穿透散射介质成像在生物医学成像和安防领域具有巨大的应用潜力，然而现有的成像技术往往难以实现实时成像，尤其是在复杂的散射环境中。本文提出了一种创新的方法，即结合散斑照明、傅里叶全息技术和浴帘效应，以提高成像速度和非侵入性。 散斑照明利用随机光源产生的复杂光场来穿透散射介质，通过记录散斑图案，能够捕捉到介质内部的信息。傅里叶全息成像是将这种散斑图像转化为频域信息，利用傅里叶变换可以解析出隐藏物体的三维信息。浴帘效应则指全息图像在介质后部形成类似多普勒效应的现象，有助于减少因散射引起的失真。 通过一次对单幅散斑图像的傅里叶变换，研究人员能够在简单的图像处理过程中恢复隐藏物体的图像，显著提高了成像的实时性。文章从理论分析和实验验证两方面证明了这种方法的有效性，成功地在散射体之间探测到隐藏物体，并且实现了真正的实时成像。 此外，文中还提供了物体尺寸的计算公式，这对于实际应用中的尺寸测量至关重要。这种方法的优势在于其简化了成像流程，降低了对设备的要求，从而有利于将散射成像技术推向更广泛的实用化应用。 本文的研究工作得到了国家自然科学基金、天津市自然科学基金以及山西大学量子光学与光量子器件国家重点实验室的支持。作者梁子在光学成像领域进行了深入研究，导师武鹏飞则是一位拥有博士学位的教授，他的专业背景为这项工作的进展提供了强有力的支持。 这篇论文为我们提供了一种突破性的成像技术，对于提升穿透散射介质成像的效率和实用性具有重要意义，对于推动相关领域的发展具有重要的学术价值。