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鬼成像在湍流环境下的成像质量评估

Evaluation of Image Quality of Ghost Imaging in Turbulent Environments

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【作者】 师瑞姚治海王晓茜高超

【Author】 SHI Rui;YAO Zhihai;WANG Xiaoqian;GAO Chao;School of Physics,Changchun University of Science and Technology;

【通讯作者】 姚治海;

【机构】 长春理工大学物理学院

【摘要】 鬼成像技术能够有效提升复杂环境中的成像质量,尤其擅长克服由湍流引起的图像畸变问题,因此研究在湍流环境下的鬼成像具有重要意义。采用纯相位、纯振幅和相位与振幅结合三种湍流模型生成湍流屏,通过对湍流模型的分析,可以在不同距离下评估其对鬼成像的成像质量的影响。在研究湍流对鬼成像质量的影响时,通过对比直接成像和不同湍流模型下的鬼成像,发现在湍流环境中鬼成像的成像质量有显著的提升。在数值模拟中,通过不同的湍流模型来观察它们对成像质量的影响,仿真结果表明:纯相位模型对成像质量的影响较小,成像效果较好;纯振幅模型和相位与振幅结合模型对成像质量影响较大。此外,适当增加采样次数也能有效提升成像质量,但超过一定阈值后,改善幅度逐渐减小。振幅波动影响成像效果,较小的波动对成像质量影响较小,而剧烈波动会导致图像失真和质量下降。

【Abstract】 Ghost imaging technology can effectively improve the imaging quality in complex environments,especially good at overcoming the image distortion problem caused by turbulence,so it is of great significance to study ghost imaging in turbulent environments. Using pure phase,pure amplitude,and combined phase-amplitude turbulence models,the impact on ghost imaging quality at various distances is evaluated. Comparisons between direct and ghost imaging under different turbulence models show significant improvements in turbulent environments. Simulations reveal that the pure phase model has minimal impact,yielding better results,while pure amplitude and combined models significantly affect quality. Increasing sampling improves quality to a point,after which gains diminish. Amplitude fluctuations also affect quality,with smaller fluctuations causing less impact and severe fluctuations leading to distortion and reduced quality.

【基金】 吉林省自然科学基金(YDZJ202101ZYTS030)
  • 【文献出处】 长春理工大学学报(自然科学版) ,Journal of Changchun University of Science and Technology(Natural Science Edition) , 编辑部邮箱 ,2025年01期
  • 【分类号】TP391.41;O439
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