众所周知,传统光学成像极易受到周围条件以及成像距离的影响。针对这种情况,上世纪八十年代在量子物理和成像技术的结合下衍生出了一种新型的成像方式,即主动照明关联成像,也称鬼成像。与传统光学成像的不同之处在于,它并非利用探测器直接对物体进行成像,而是通过二阶或者高阶关联的方法在不含物体的光路中重构目标图像。在成像过程中,接收物光的桶探测器只统计光强值,并不需要进行空间分辨测量,而与之关联的另一路光束在空间中自由传输,只要满足成像距离要求,即可恢复出相应的物像或者物体的傅里叶衍射图样。因此,鬼成像具有非定域性以及抗干扰特性,甚至可以在弱光环境下重构高分辨图像。在传统光学成像中,视角、目标特性和距离等因素都会对成像质量造成一定影响,尤其是当测量方位偏离物体或者待测目标发生高速旋转时将难以获取物体的清晰图像。那么在这些条件的制约下,鬼成像是否能够利用其特殊的优势扩展有效成像测量范围、克服物体旋转带来的负面影响以及在远距离探测中维持重构图像的稳定状态都是我们需要探究的问题。并且从目前的研究现状来看,多数的反射鬼成像研究都停留于理论分析,尤其是对于粗糙物体,其实验成果更是稀少。因此,本文立足于反射目标,从理论和实验上详细探究了成像视角、物体表面特性、目标旋转以及成像距离等因素对鬼成像的影响,主要成果概括如下:第一,揭示了鬼成像系统能够有效扩展目标物体的有效成像测量范围,解决了在光源大角度入射情况下主动照明成像出现盲区的问题。理论上,基于菲涅尔衍射积分公式以及旁轴近似条件建立了光滑物体反射鬼成像系统的强度涨落关联函数模型,并从中得到了点扩散函数表达式,通过与传统光学成像系统的点扩散函数进行对比,发现相同入射角下鬼成像系统对应的图像分辨率更高。实验上,以缝宽0.2mm,缝间距0.8mm的双缝作为成像目标,当物体表面光源入射角达到5π/12后,主动成像不再能分辨双缝信息,而关联成像甚至在桶探测器横向测量范围缩减至一个像素点后仍然可以重构出分辨率较好的双缝图像。第二,根据物体表面高度涨落与散射波振幅变化之间的关系建立了粗糙物体鬼成像的理论模型,并在振幅物体的基础上完善了基于振幅相位物体的关联成像理论体系。同时选取具有不同表面特性的物体作为成像目标,从实验上探究了成像分辨率及信噪比的变化规律,确立了物体表面的粗糙程度和桶探测器的横向尺寸均对成像分辨率没有影响,并且在使用低粗糙度物体和小尺寸桶探测器以及保持光源大反射角情况下得到的图像信噪比会更好。第三,针对成像目标旋转会导致传统光学成像出现图像模糊的情况,结合上述大角度下鬼成像系统的成像结果,研究了在物体不同视角以及目标进行旋转运动下关联成像系统重构物体傅里叶像的能力。证实了与鬼衍射系统相比,HBT系统更能抵抗物体绕轴旋转的影响,并且在探测器靠近物体时重构出相对标准的傅里叶像。第四,利用光学传输矩阵表征复杂光学系统中脉冲响应函数的关键参量,建立了无透镜鬼衍射系统和有透镜鬼衍射系统的成像理论模型,确立了远场环境中不同鬼衍射系统之间的统一成像条件。实验中通过设定光源到CCD探测器的距离与到成像目标的距离之差为远场,研究了点探测器分别处于物平面近场和远场情况下系统恢复的傅里叶像的变化,证实了只要光束在参考光路中的自由传输距离与在物体之前传输距离的差值以及点探测器的位置均处于远场范围,鬼衍射系统就可以在散焦存在的情况下,重构出质量较好的傅里叶像。