文 献 综 述
1.研究背景、目的及意义
数字全息（ＤＨ）［1］采用面阵光电探测器记录全息图、并基于光波衍射传播原理采用数值计算方法再现物光波。与传统光学全息相比，数字全息不需要化学或物理显影定影过程，并且可以定量获得物光波的振幅和相位信息，因此，具有制作成本低、成像速度快、再现灵活、易于光电集成和小型化等优点，特别适用于光电成像、显示及精密检测［2］。近年来，随着计算机技术特别是面阵光电探测器件的发展，数字全息技术及其应用研究受到越来越多的关注。但在实际应用中还存在以下两个问题：ｉ）面阵光电探测器的靶面尺寸和分辨率还远低于光学全息记录介质，使数字全息的成像分辨率、视场及其应用领域受到较大限制；２）在某些波段（如红外、太赫兹等），因受到材料和工艺等方面的限制，目前还难以制作出用于数字全息记录的具有较大尺寸和较高分辨率的面阵探测器件。由于单点探测器不具有空间分辨率，因此单像素成像系统往往借助于空间光调制器，通过在不同种类的空间光调制器上加载一系列掩膜，使调制后的光照射至物体，并从单点探测器获得对应于不同掩膜的一系列光强值来恢复物体的像。相比于传统成像系统，单像素成像系统具有体积小、成本低、反应灵敏等优点，不仅可以用于可见光波段成像，同时也可用于红外[3]、太赫兹[4],[5]等非可见光波段的成像。使用多个单点探测器完成对三维物体的成像[6]，使单像素成像技术延伸至三维成像领域。近年来单像素成像在穿过散射介质成像[7],[8]以及水下成像[9]中的 应用，更是显示了其在生物医学、军事、显微、望远、超分辨等领域的巨大应用潜力。
1.2 国内外研究现状
正是由于具有如此巨大的应用前景，单像素成像技术获得了无数科研小组的 青睐，近年来也取得了很大的进展。目前比较典型的单像素成像技术有：起源于 纠缠量子对的计算鬼成像技术，基于压缩传感理论的单像素成像技术，以及最近 由暨南大学钟金刚等人提出的基于获取物体傅里叶频谱信息的四步相移单像素成像技术。
1.3几种单像素成像技术介绍
1.3.1 计算鬼成像技术
鬼成像(Ghost Imaging, GI)，或者关联成像，是指将两条光路的强度涨落进 行关联测量实现成像的技术。两臂中一条光路含有待成像的物体和无分辨率的单点探测器，即信号光路；另一条光路在分束后经自由传播直接被一个具有分辨率的阵列探测器接收，即参考光路。对两臂的光强涨落进行关联测量，就可以得到物体的像。值得注意的是这两路光都无法实现单独成像，需要将两路信号进行关 联运算才能成像。
图（1）双臂鬼成像示意图
