关联成像是一种新型的成像方式,它借助强度关联测量来获得物体图像,不同于传统成像技术。近年来,关联成像引起了研究者的广泛关注,研究结果表明该成像技术在三维成像、遥感成像等领域有潜在的应用前景。如何提高成像质量是关联成像技术实用化进程中需要考虑的问题之一,因此本文基于热光的统计性质研究热光偏振度和大气湍流等因素对热光关联成像质量的影响。第一章和第二章介绍了关联成像的国内外研究现状及关联成像的理论基础。第三章理论和实验研究了散斑尺寸以及测量帧数对热光关联成像质量的影响。理论上推导了热光关联成像的衬噪比公式并对其进行了分析,实验上基于无透镜热光关联成像系统,利用激光照射旋转毛玻璃形成赝热光,实现了对双缝物体的成像。实验结果表明,当测量帧数一定时,散斑尺寸越大,关联成像质量(衬噪比)越好;当散斑尺寸一定时,测量帧数越多,关联成像质量(衬噪比)越好,实验结果与理论分析一致。第四章理论和实验研究了热光偏振度对关联成像质量的影响。基于统计光学理论得到了关联成像衬噪比与热光偏振度之间的关系,理论分析表明当物体尺寸与散斑尺寸的比值较小时,随着热光的偏振度增大,关联成像的衬噪比减小。实验上,利用分束器将两束光强不等、偏振方向相互垂直的线偏振光合成为一束部分偏振光,然后基于无透镜热光关联成像系统,得到了双缝物体在不同偏振度情况下的图像,实验结果与理论分析一致。同时,进一步的理论分析表明,当物体尺寸远远大于散斑尺寸时,关联成像衬噪比几乎不受偏振度的影响。第五章理论研究了大气湍流对热光反射式关联成像质量的影响。利用热光经湍流大气后的统计特性研究了大气湍流对热光反射式关联成像衬噪比的影响,理论得到了反射式关联成像衬噪比与大气湍流参数之间的关系。理论分析表明大气湍流的变化对反射式关联成像衬噪比影响不大,换言之,关联成像具有较强的抗湍流能力。在实际情况下,热光经过远距离传播后,不仅其偏振度发生改变,而且光场还会受到大气湍流的影响,所以传统成像质量往往会受到影响,而关联成像质量几乎不受偏振度以及大气湍流的影响,具有较好的抗干扰性,在遥感等远距离成像领域具有一定的优势。