关联成像,又称为“鬼成像”或“量子成像”,是一种新奇的成像方式,能够实现非定域成像,近年来得到普遍关注和研究。目前对鬼成像的研究主要是在大气中进行的,由于空气折射率比较小,所以对鬼成像质量影响很小。折射率大的介质有很多,常见的有光纤以及透明液体中的水。本文基于关联成像基本理论,对均匀介质中鬼成像的质量进行深入研究,具体内容及创新点如下:1.基于经典时间非相干非平稳脉冲,建立光纤中时间鬼成像系统理论模型,研究光纤中时间鬼成像原理,通过推导出强度波动关联函数,首次计算出光纤中时间鬼成像系统的点扩散函数。经过分析发现,光纤中时间鬼成像系统质量与光纤长度、群速度色散系数以及入射脉冲宽度之间存在着密切关系。为了定量判断光纤中时间鬼成像系统质量,给出相似度表达式,通过数值仿真结果可知,在光纤时间鬼成像系统中,光纤长度和群速度色散系数越大,入射脉冲有效宽度越小,成像质量越差,从而验证我们的理论分析。2.以高斯形式完全空间非相干光作为光源,建立透明液体鬼成像系统理论模型,根据衍射理论,确定测试臂和参考臂脉冲响应函数,通过计算透明液体鬼成像系统的强度波动关联函数,推导出点扩散函数表达式,分析影响透明液体鬼成像系统噪声的指标。首先,当透明液体为水时,研究水深对透明液体鬼成像噪声影响,根据仿真结果可知,随着水深增大,透明液体鬼成像系统噪声增大,分辨率变差,从而成像质量变差;其次,研究介质折射率对透明液体鬼成像噪声影响,选择空气、水以及CS₂三种介质,根据仿真结果可知,随着介质折射率增大,透明液体鬼成像系统噪声增加,分辨率降低,成像质量变差;最后,研究物体位置对透明液体鬼成像噪声影响,通过对比仿真结果可知,水深恒定,物体位于水的中间位置时,透明液体鬼成像系统噪声最大,这些结论对于水下鬼成像的进一步研究提供了依据。