快速重构的高质鬼影成像：沃尔什-哈达玛变换的应用

本文探讨了一种利用快速沃尔什-哈达马德变换（Fast Walsh–Hadamard Transform, 简称FWHT）实现的高速高质量鬼影成像技术，即Ghost Imaging with Fast Walsh–Hadamard Transform (GIFWHT)。在该方法中，作者提出了一种新颖的成像方案，通过使用沃尔什-哈达马德模式对物体进行交替照明，每次都会产生一对检测结果。这些检测结果的差分部分被作为传统桶式探测器的结果处理，其目的是捕捉到物体的光强差异。 FWHT的核心优势在于其快速的特性，它能够在对2k（k为正整数）个差分检测结果进行运算时，显著地减少了图像重建的时间。与传统的鬼影成像方法相比，GIFWHT能够实现更快的数据处理速度，这对于实时成像应用具有重要意义。此外，实验和数值模拟的结果表明，GIFWHT在图像恢复质量上也有显著提升，即使在环境干扰下也能保持较高的稳健性。 沃尔什-哈达马德变换是一种线性、离散且正交的变换，特别适用于图像处理中的并行计算，因为它可以将图像分解为多个独立的部分，每个部分的处理独立于其他部分，从而加速了整体的计算过程。在鬼影成像中，这个特性使得图像可以从较少的测量数据中重构出来，而无需直接测量物体的全局光强度分布。 通过GIFWHT，研究人员不仅实现了成像速度的提升，还优化了图像的质量，这对于那些对成像效率和图像细节有高要求的应用，如医学成像、遥感和光学通信等领域都具有实际价值。这篇论文提供了一种创新的、高效的鬼影成像解决方案，有望推动相关领域的技术发展。