计算式关联成像是一种新的成像方式,它利用光场间强度涨落的关联性进行成像,突破了传统成像方法的一些局限性,是当前光学成像领域的一个研究热点。本文围绕计算式关联成像技术中存在的相关问题展开研究,主要工作如下:（1）基于传统散斑的计算式关联成像系统中,需要事先知道目标的轴向深度才能精确重构出清晰的目标图像,否则重构图像可能出现离焦现象。针对这个问题,提出了利用准无衍射散斑（ND散斑）进行计算式关联成像。实验结果证明,在给定的系统中,相较于传统散斑,利用ND散斑的计算式关联成像系统的景深提高了约2～3倍,空间分辨能力提高了约30%,成功实现了在目标轴向深度未知的情况下,直接对目标清晰重构的目的。（2）基于传统散斑的计算式关联成像系统中,重构图像的离焦程度反映了估计深度与目标实际轴向深度的差异,因此传统方法通过评价所有估计深度上重构图像的离焦程度来获取目标深度,但这种方法迭代次数多,计算量大,效率低。针对这个问题,提出了一种在深菲涅尔（DF）区中目标深度快速估计方法。首先基于相干光学理论建立了当目标位于DF区时重构图像的离焦模型,然后采用函数Deviation-Based Correlation（DBC）对重构图像的离焦程度进行评估。DBC在DF区中存在一个全局最大值,且在最大值两侧较长距离内保持函数单调。根据这一特性,设计了快速迭代算法搜索目标深度。实验结果证明,当深度切片数目为N时,该方法在log2N次迭代内（重构不超过2 log2 N幅图像）便可获得目标的实际深度,并同时获得清晰的目标形态,深度估计误差小于光场的纵向相干长度。与传统方法相比,该方法所需迭代次数大幅下降,有效提升了算法效率。（3）置于桶探测器与目标之间的散射体虽然不会影响计算式关联成像中信号光场与参考光场间的关联性,但却会降低入射光能量,这可能使桶探测器处于微光环境中,此时器件噪声的影响开始凸显。针对这种情况,研究了微光环境中计算式关联成像的成像性质。首先建立了含有器件噪声的计算式关联成像信噪比模型。然后,以电子倍增CCD（EMCCD）作为桶探测器,根据EMCCD自身的噪声特性,得到对应的成像信噪比,并给出影响成像质量的关键因素,通过实验验证了所建模型的正确性。最后将散射体置于探测器与目标之间,并通过控制EMCCD相关工作参数,实现微光条件下的抗散射成像。（4）置于目标与光源之间的固态散射体可能会破坏信号光场与参考光场间的关联性,但它具体以何种形式影响计算式关联成像系统并未被深入研究。针对这个问题,提出了利用离散型点散射函数（DPSF）分析这种散射条件下计算式关联成像系统的抗散射成像性质。首先给出DPSF概念并分析其性质,DPSF由强度投影模板中像素块大小d和散射体自身点散射函数的宽度w0决定。基于DPSF,建立了含有固态散射体（位于光源与目标之间）的计算式关联成像系统模型,并进行了实验验证。理论和实验结果都表明,在这种散射环境中,计算式关联成像的抗散射能力由d和w0之间的大小比例决定:当d远小于w0/2时,散射体对重构图像的影响比较明显;当d接近w0/2或更大时,这种影响被明显抑制。