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光波在经过生物组织、白色涂料、烟雾等随机散射介质时发生的强散射,将严重影响到光学成像系统的分辨率和观测深度,导致传统光学成像系统无法透过此类介质对被观测目标实现清晰成像。因此,研究如何透过随机散射介质实现高分辨率成像,是光学成像研究领域亟待突破的一个重要问题,其在生物医学成像、公共安全和军事反恐等领域中都具有重要的物理意义和应用价值。本文在介绍散斑相关理论的基础上,重点介绍了随机散射介质散斑相关成像机理以及实验方法。作为近年来才提出的一种新体制光学关联计算成像方法,其通过利用随机散射介质的强散射特性,结合光学记忆效应理论,构建光学成像理论模型;通过探测接收散斑场图像,借助相关计算和高效、高鲁棒性的图像重建算法实现高分辨率成像。该方法成像过程中不仅不再因受到随机散射介质的干扰而无法清晰成像,而且充分利用随机散射介质的特性实现高分辨率成像,并具有理论模型简单、无透镜、无像差、单帧实时成像等优点,实现了随机散射成像领域的又一次突破。在论证并实验验证过随机散射介质散斑相关成像理论的可行性后,我们进一步提出了基于LED(Light Emitting Diode,LED)照明的无透镜散射成像方法,并对其在成像理论模型、实验系统以及重建算法等方面进行了详细的介绍以及相关的实验验证。相比较而言,LED照明下的无透镜散射成像方法,在理论模型上,由窄谱拓展到宽谱,使其成像所用光源的谱宽得到拓展,且实现小景深成像,使其成像具有一定的纵向深度;在实验系统上,由高性能单频激光器结合旋转毛玻璃制备的谱宽极窄的非相干光照明转换为LED照明,使其成像系统结构简单易于实现、成本低、易获得、实用性更高;在重建算法上,改进的通用近似信息传递算法(Generalized Approximate Message Passing,GAMP)弥补了基于交替投影(Alternating Projection,AP)的迭代算法的缺陷,不再以精确选择支撑域为前提进行重建,而是采用估计目标图像稀疏度的方法作为先验信息进行重建,使得重建效率高、鲁棒性好。基于LED照明的无透镜散射成像方法的研究与实验验证,为进一步揭示宽谱光源照明下透过随机散射介质的成像机理奠定了基础,并拓宽了随机散射成像的应用领域。