Ghost translation
人工智能最近已被广泛用于计算成像。深度神经网络（DNN）提高了检索图像的信噪比，否则由于低采样率或嘈杂的环境，图像质量会被破坏。本文提出了一种新的基于Transformer网络的序列转换机制的计算成像方案。仿真数据库帮助网络实现信号转换能力。实验性的单像素探测器的信号将以端到端的方式“转换”为2D图像。在低至2%的采样率下，可以检索到没有背景噪声的高质量图像。照明图案可以是用于亚奈奎斯特成像的精心设计的散斑图案或随机散斑图案。此外，我们的方法是强大的噪声干扰。这种转换机制为DNN辅助的重影成像开辟了新的方向，并可用于各种计算成像场景。
2022-09-29 eess.IV physics.optics
Polarization-multiplexing ghost imaging
提出了一种新的偏振复用鬼像技术，通过单个探测器同时获得多个偏振信息。在这里，偏振分复用散斑用于物体照明。从物体反射的光由单像素检测器检测。采用迭代重建方法，通过叠加多路复用散斑和检测到的强度，恢复包含不同偏振信息的融合图像。接着，通过对融合图像进行解复用来恢复不同偏振信息的清晰图像。将该方法应用于两个不同偏振目标的检测，结果表明该方法是有效的。以多路散斑编码为密钥，对偏振信息进行了加密实验。
2017-07-11 physics.optics
Spectral ghost imaging camera with super-Rayleigh modulator
基于稀疏约束重影成像（GISC）的光谱相机通过单次曝光获得光谱数据立方体（x; y; λ）。系统的抗噪性是影响重建图像质量的重要因素之一，特别是在低采样率下。通过对光强的调整，产生抗噪声能力较强的超瑞利散斑图，是提高GISC光谱相机成像质量的有效途径。根据GISC光谱相机的结构特点，基于光的可逆性原理，提出了一种自定义强度统计的超瑞利散斑图的通用生成方法。仿真和实验结果表明，采用超瑞利调制器的GISC光谱相机在较宽的成像光谱带宽内，不仅具有较好的抗噪声能力，而且在低采样率下也具有较高的成像质量。本文的工作将有助于提高GISC光谱相机的成像质量，特别是在弱光条件下的成像质量，从而推动GISC光谱相机的应用。
2019-10-10 eess.IV physics.optics
Ghost imaging LiDAR via sparsity constraints using push-broom scanning
提出了一种基于稀疏约束的推扫式鬼成像激光雷达。它利用平台与目标景物之间的相对运动，沿扫描方向对静止的目标景物连续成像。与需要多个散斑图案凝视目标的常规鬼成像LiDAR相比，使用推扫扫描的稀疏约束鬼成像LiDAR不仅简化了成像系统，而且减少了采样次数。数值模拟和实验证明了该方法的有效性。
2019-04-01 eess.IV physics.optics
Detail reconstruction in binary ghost imaging by using point-by-point method
提出了一种新的逐点局部二元鬼像成像方法。该方法可以补偿二值化过程中由于信息丢失而导致的成像质量下降。数值计算和实验结果表明，与传统的鬼像法相比，该方法能较好地重建目标细节。通过比较不同二值化方法得到的散斑图的差异，给出了相应的解释。我们的研究结果在目标识别等对成像细节要求较高的领域具有潜在的应用价值。
2020-09-21 eess.IV physics.optics
Gold Matrix Ghost Imaging
在鬼像成像中，光场调制矩阵与再现像的质量密切相关。在鬼像成像的实际应用中，迫切需要具有较好抗噪性和高质量再现像的正交光场调制矩阵。在这项工作中，我们提出了一个黄金矩阵鬼成像方法具有良好的成像和抗噪声性能，这是值得骄傲的伪随机性和正交性的确定性黄金矩阵。数值仿真和实验结果表明，Gold矩阵同时具有随机散斑和Hadamard矩阵的特性，在有噪声的情况下，重建图像优于两种调制矩阵，表现出更好的成像鲁棒性。
2019-11-12 eess.IV physics.optics
Experimental x-ray ghost imaging
我们报告的实验证明的原则，鬼成像在硬X射线能量范围。我们使用同步加速器X射线光束，该光束使用劳厄衍射几何中的薄晶体分裂。通过超快成像相机，我们能够对孤立电子束团产生的x射线进行成像。在这个时间尺度上，同步辐射过程的散粒噪声可以作为散斑测量，导致两个光束之间的散斑相关。来自位于第一光束中的样品的积分透射强度与在第二空光束上测量的空间分辨强度相关，以检索样品的阴影。使用硬X射线的重影成像的演示可能为使用自由电子激光减少医学成像和非破坏性结构表征中的辐射损伤的协议开辟道路。
2016-07-05 physics.optics
Sub-Nyquist computational ghost imaging with orthonormalized colored noise pattern
计算重影成像通常需要大量的图案照明来获得高质量的图像。最近提出的色噪声散斑图在各种噪声环境中代替白噪声，并给出了一个显着的信噪比增强，即使在有限数量的模式。我们提出了一种基于色噪声模式的正交归一化方法来实现亚奈奎斯特计算鬼成像，并在这里进行了实验验证。对重建图像的对比度噪声比、均方误差、峰值信噪比、相关系数等质量指标进行了测试。结果表明，我们的方法可以提供高质量的图像，而使用的采样率比传统的方法低一个数量级。
2021-06-10 eess.IV physics.optics
Nature of light correlations in ghost imaging
我们研究了高斯光源用于鬼成像的相关性的性质。我们采用量子信息理论的方法来区分真正的量子关联和经典关联。结合一个有效的粗粒度描述的光束的斑点斑点相关性的微观分析，我们表明，量子相关性存在，即使在“经典”的热光源，并出现相关的实施鬼成像在低照度的制度。我们进一步证明，在热源光束的总相关性有效地确定成像的质量，量化的信噪比。
2012-08-28 cond-mat.other hep-th math-ph
Edge detection based on joint iteration ghost imaging
图像和边缘检测在安全检查和医学诊断中有着广泛的应用和重要的作用。然而，我们知道，大多数基于重影成像系统的边缘检测需要大量的测量时间，并且不能直接提供目标物体的图像。本文提出了一种基于投影Landweber迭代正则化和引导滤波鬼像联合迭代的边缘检测方法，可以提高鬼像特征检测的质量。这种方法也可以实现高质量的成像。仿真和实验结果表明，该方法无需特殊编码，在较低的测量次数下，成功地从随机散斑图中恢复了目标物体的空间信息和边缘信息，并显著提高了边缘图像质量。该方法提高了鬼像成像的适用性，能够同时满足成像和边缘检测的实际应用领域。
2019-07-01 eess.IV physics.optics
Breaking Rayleigh's Criterion via Discernibility in High-Dimensional Light-Field Space with Snapshot Ghost Imaging
通过将高维光场成像信息编码到一个可检测的二维散斑平面上，基于稀疏约束的鬼像相机（GISC相机）只需一次快照就能直接捕捉到高维光场成像信息。这使得有必要重新审视这种光学成像系统的空间分辨率极限。在本文中，我们从理论和实验上表明，虽然在高维光场空间的分辨率仍然是有限的衍射，GISC相机的统计空间分辨率可以大大提高相比，经典的瑞利准则，利用在高维光场空间的可分辨性。在高维光场空间中，成像分辨率、光场自由度和物体自由度之间的相互作用也被证明。
2020-10-21 eess.IV physics.optics
Circumventing the optical diffraction limit with customized speckles
散斑图案已经广泛地用于成像技术中，诸如鬼成像、动态散斑照明显微术、结构照明显微术和光声波动成像。控制散斑的统计特性的能力的最新进展已经使得能够针对特定成像应用定制散斑图案。在这项工作中，我们设计和创建特殊的散斑图案的并行非线性图案照明显微镜的基础上荧光光开关。我们提出了一个原理验证的实验演示，我们获得的空间分辨率比我们的设置中的照明光学器件的衍射极限高三倍。此外，我们表明，定制散斑大大优于标准散斑。我们的工作表明，定制的散斑是一个强大的工具，在并行化的超分辨率显微镜。
2021-01-23 physics.bio-ph physics.optics
Optimizing illumination patterns for classical ghost imaging
研究经典鬼成像中采用横向位移且不可配置掩模生成图案时，为最大化鬼像质量应考虑的掩模或散斑性质。
2022-11-07 eess.IV physics.optics
Group frame neural network of moving object ghost imaging combined with frame merging algorithm
多样本提取相关信息的性质限制了运动目标鬼像成像的应用。提出了一种新的多对一神经网络，并引入了“批帧”的概念来改进串行成像方法。神经网络从少量的样本中提取更多的相关信息，从而降低了鬼像成像技术的采样率。结合图像间的相关特性，提出了一种帧合并算法，消除了高速运动物体的动态模糊，进一步提高了低采样率下运动物体图像的重建质量。实验结果与仿真结果一致。
2022-09-01 eess.IV physics.optics
Localisation And Imaging Methods for Moving Target Ghost Imaging Radar Based On Correlation Intensity Weighting
Shanghai Institute of Optics and Fine Mechanics, Chinese Academy of Sciences（中国科学院上海光学精密机械研究所）
鬼成像雷达是凝视成像雷达的一种新体制，具有高探测灵敏度、超分辨率和较好的抗干扰性能，但雷达系统与目标之间的相对运动会使目标成像变差。本文提出通过对粗目标单帧图像的相关强度进行加权，实现视场内单个目标的绝对位置定位，并根据定位和跟踪轨迹对参考臂斑点的平移进行补偿，将粗图像积累成高质量图像。仿真结果表明，所提出的相关强度加权定位与跟踪成像方法能够较好地对视场内目标进行定位与成像。
2022-06-22 cs.CV eess.IV physics.optics
Phase retrieval based on shaped incoherent sources
现有的鬼像相位重建方案需要复杂的光学系统、傅里叶变换步骤或迭代算法，这可能会增加系统设计的难度，导致相位恢复误差或花费太多时间。为了解决这个问题，我们提出了一个五步相移方法，其中不需要复杂的光学系统，傅里叶变换步骤，或迭代算法。利用设计的五个非相干光源，可以得到五个不同的鬼像，然后由这五个散斑图可以计算出物体的相位信息。通过对两类复杂目标的数值仿真，验证了该理论方案的适用性，结果表明该方法可以成功地定量地重构复杂目标的相位信息。
2023-02-08 eess.IV physics.optics
Formation mechanism of correspondence imaging with thermal light
对应成像可以通过仅对部分图案进行条件平均来实现正-负鬼像，而不将桶强度视为权重。为了解释其成像机理，我们建立了一个概率理论，假设目标是灰度的，热参考散斑服从任意独立的同分布。通过仿真和实验，我们发现，在同一原始灰度值的每个区域中，恢复值有条件地服从高斯分布。交叉点与标准偏差比被用作品质因数，以证明相对于较大桶值的图案生成具有较高质量的正图像，反之亦然。这项工作补充了鬼成像理论。
2019-10-12 eess.IV physics.optics
Gigahertz-rate random speckle projection for high-speed single-pixel image classification
基于单像素检测的成像技术（诸如重影成像）可以使用随机掩模图案序列从多个测量重建或识别目标场景。然而，处理速度受到图案生成的低速率的限制。在这项研究中，我们提出了一种超快的方法产生随机散斑图案，它有可能克服有限的处理速度。提出的方法是基于多模光纤散斑诱导的快速光相位调制。我们实验证明动态散斑投影与相位调制在10 GHz的速率，这是五到六个数量级高于传统的调制方法，使用空间光调制器。此外，我们提出的生成方法与波分复用技术相结合，并将其应用于图像分类。作为一个概念验证演示，我们表明，28x28像素的数字图像，在GHz的速率获得可以使用一个简单的神经网络进行准确分类。该方法为全光学图像处理器的研究开辟了一条新的途径。
2022-06-11 cs.ET physics.optics
Single-pixel ghost microscopy based on compressed sensing and complementary modulation
利用数字微镜器件（DMD）进行了单像素单臂互补压缩显微鬼像成像实验。为了解决将散斑或调制光图案投射到微小生物物体上的困难，我们将显微图像聚焦到DMD上。利用该系统，我们成功地获得了显微镜自带的白炽灯照明的微米级物体的放大图像。我们的计划的图像质量是超过一个数量级优于传统的压缩感知获得相同的总采样率，而且，该系统是强大的强度不稳定性的光源，可以在非常弱的光条件下使用。由于仅使用DMD的一个反射方向，因此另一个反射臂保持打开以用于将来的红外线采样。这代表着压缩显微鬼成像在生物和材料科学领域的实际应用向前迈出了一大步。
2015-01-24 physics.optics
Hybrid photoacoustic/fluorescence microendoscopy through a multimode fiber using speckle illumination
我们提出了一个超薄的混合成像系统的基础上，多模光纤（MMF）和光纤水听器，结合光学分辨率光声和荧光显微镜。为了控制在MMF的远端尖端处的照明，数字调制装置调制耦合到MMF中的光学波前的振幅。一组预校准的散斑照明与重建算法相结合，使得位于光纤远端的样品的光声和荧光成像具有由数值孔径确定的光学分辨率。
2018-12-28 physics.optics
Super-resolution photoacoustic fluctuation imaging with multiple speckle illumination
在深层组织光声成像中，空间分辨率固有地受到声衍射的限制。此外，由于超声衰减随频率增加，分辨率通常与穿透深度相权衡。在这里，我们报告的超分辨率光声成像使用的多重散斑照明。具体而言，我们表明，光声图像的二阶波动的分析结合图像去卷积，使解决光学吸收结构超出了声衍射极限。实验证明，分辨率几乎增加了2倍。我们的方法引入了一个新的框架，可能会导致深层组织光声成像与亚声分辨率。
2015-08-06 physics.optics
100 Mfps ghost imaging with wavelength division multiplexing
Graduate School of Natural Science and Technology, Kanazawa University（金泽大学自然科学技术研究学院）；Faculty of Mechanical Engineering, Institute of Science and Engineering, Kanazawa University（金泽大学理工学研究院机械工程学部）
本研究通过波长分割复用技术实现100Mfps的超快光子鬼成像，突破传统帧率限制，适用于快速动态过程研究。
2025-12-20 physics.optics
High-resolution scanning fluorescence imaging through scattering via speckle replica alignment and variance computation
Laboratoire Kastler Brossel, ENS–Université PSL, CNRS, Sorbonne Université, Collège de France（卡斯特尔-布罗塞尔实验室，巴黎高等师范学院-巴黎文理研究大学，法国国家科学研究中心，索邦大学，法兰西公学院）；State Key Laboratory of Transient Optics and Photonics, Xi’an Institute of Optics and Precision Mechanics, Chinese Academy of Sciences（瞬态光学与光子学国家重点实验室，西安光学精密机械研究所，中国科学院）
本文提出一种利用多随机照明和计算框架实现高分辨率荧光成像的方法，通过对齐局部斑点复制并计算像素方差，提升了线性和非线性荧光成像的分辨率和收敛性。
2026-03-27 physics.optics
Generalized Optics-Free Cross-Correlation Ghost Imaging via Holographic Projection with Grayscale and Binary Amplitude-only Computer-Generated Holograms
School of Physics and Optoelectronic Engineering, Shandong University of Technology（山东理工大学物理与光电工程学院）
本文提出一种基于全息投影的无光学交叉相关鬼成像方法，利用灰度和二进制幅度-only计算生成全息图实现高精度成像。
2026-03-06 physics.optics
Integrating the advantages of two single-pixel imaging schemes via holographic projection in ghost-imaging systems
School of Physics and Optoelectronic Engineering, Shandong University of Technology（山东理工大学物理与光电工程学院）
本研究通过整合两种单像素成像方案，利用全息投影实现高帧率鬼成像，提升图像可见性并支持多帧相关测量。
2026-03-06 physics.optics
Spatial sub-Rayleigh imaging via structured speckle illumination
本研究提出一种结合散斑正弦调制与非线性结构照明的二阶自相关成像方案，使空间分辨率超越瑞利极限$2+\sqrt{2}$倍，理论上$N$阶自相关可实现$N+\sqrt{N}$倍超越，增强了透镜辅助成像分辨率与强度相关成像实用性。
2024-07-29 physics.optics
Low-spatial-coherence broadband fiber source for speckle free imaging
我们设计并演示了一种基于光纤的放大自发发射（ASE）光源，该光源具有低空间相干性、低时间相干性和高模式功率。ASE是通过光学泵浦大增益芯多模光纤，同时最小化光学反馈以避免激射而产生的。光纤ASE光源提供270 mW的连续波发射，中心波长为λ = 1055 nm，半峰全宽带宽为74 nm。发射分布在多达~70个空间模式中，与光谱复合相结合时可以实现高效的散斑抑制。最后，我们展示了使用光纤ASE光源的无散斑全场成像。光纤ASE光源提供了每模高功率与低空间和低时间相干性的独特组合，使其成为全场成像和测距应用的理想光源。
2015-07-16 physics.optics
Decoupling Spatio-Temporal Dynamics: Microvibration Imaging Using Coherent Detection Ghost Imaging Lidar
Shanghai Institute of Optics and Fine Mechanics, Chinese Academy of Sciences（中国科学院上海光学精密机械研究所）
本文提出一种相干检测-鬼成像框架，用于高精度微振动成像，实现亚波长灵敏度的结构健康监测。
2026-02-27 physics.optics
Exploiting speckle correlations to improve the resolution of wide-field fluorescence microscopy
荧光显微镜在纳米科学和生物科学中是不可或缺的。用荧光染料标记靶结构的多功能性允许以宽视野以亚细胞分辨率可视化结构和功能。由于衍射极限，传统的光学显微镜仅限于分辨大于200 nm的结构。通过近场和远场超分辨显微镜方法可以提高分辨率。近场方法通常具有有限的视场，并且远场方法受到所涉及的常规光学器件的限制。在这里，我们介绍了一种结合高分辨率和宽视场荧光显微镜的方法，提高了传统的光学显微镜的分辨率，通过利用散斑照明的相关性，通过随机散射的高折射率介质：散斑相关分辨率增强（SCORE）。作为测试，我们收集了100 nm直径的染料掺杂纳米球的二维荧光图像。我们证明了一个解卷积分辨率为130 nm的视野为10 × 10 $\text{μm}^2$。
2014-10-08 physics.optics
Compressive three-dimensional super-resolution microscopy with speckle-saturated fluorescence excitation
非线性结构照明显微术（nSIM）是实现超分辨宽场荧光显微术的有效方法，理论上可实现无限分辨率。在nSIM中，精心设计的高对比度照明图案与光学过渡的饱和相结合，以实现亚衍射成像。虽然该技术被证明对二维成像有用，但由于有机荧光团在剧烈循环条件下会褪色/疲劳，将其扩展到三维（3D）具有挑战性。在这里，我们提出了一种压缩传感方法，允许第一次通过饱和荧光激发培养细胞的3D亚衍射nSIM。利用横向散斑照明平面的自然正交性，通过单个二维扫描实现样品的3D探测。饱和激发下的荧光对比度通过与偏振散斑图案中的光学涡旋相关联的强度最小值的固有高密度来确保。因此，压缩散斑显微术是一种简单的方法，其能够实现具有潜在地显著减少的采集时间和光漂白的3D超分辨nSIM成像。
2018-10-15 physics.bio-ph physics.optics
High-Resolution Speckle-based Single-Pixel Imaging using Silicon Photonic Non-Redundant Optical Phased Array
The University of Tokyo（东京大学）；ETH Zurich（苏黎世联邦理工学院）；Sumitomo Electric Industries, Ltd.（住友电气工业株式会社）；Toyota Technological Institute（名古屋工业大学）
该研究提出基于硅光子非冗余光学相控阵的成像方案，结合散斑式单像素成像，以127个天线实现超1万可分辨成像点，为紧凑OPA芯片实现百万像素成像提供了可行方向。
2026-08-24 physics.optics
Reciprocity-assisted ghost imaging through dynamic random media
本研究利用随机介质中光学互易性与记忆效应产生的反向传播光束关联，提出物体与相机分置介质两端的鬼成像方案。
2024-06-13 physics.optics
Hyperspectral Dual-Comb Compressive Imaging for Minimally-Invasive Video-Rate Endomicroscopy
NTT Research, Inc.（NTT研究所）；University of California Irvine（加州大学尔湾分校）；Los Alamos National Laboratory（洛斯阿拉莫斯国家实验室）
本研究提出了一种基于双梳干涉和压缩鬼成像的超分辨率成像技术，实现百微米尺度的视频率内窥镜成像，显著提升了成像速度和精度，为微创医疗提供了低成本、高分辨率的解决方案。
2025-07-05 physics.optics
Single-pixel Tracking and Imaging under Weak Illumination
在弱光照条件下，运动目标的跟踪和成像是一个难题。通过空间收集信号，单像素成像方案保证了从低光子通量重建图像的能力。然而，由于需要大量的采样，如何清晰地成像运动目标是这样的计划的一个基本问题。提出了一种单像素跟踪成像方法的原理。在典型的计算鬼像成像系统中，目标的速度矢量是由桶信号的时间相关得到的。然后相应地操纵照明光束。在考虑运动速度的情况下，在目标运动过程中既能得到目标的运动轨迹，又能得到目标的清晰图像。由于跟踪是用桶信号独立完成的，因此该方案在每次采样间隔内的位移保持大于光学系统的分辨率时，可以快速捕获运动目标。实验上，我们的方法工作良好，检测到的光子的平均数量下降到1.88光子/斑点。
2020-12-11 eess.IV physics.optics
Anti-scattering medium computational ghost imaging with modified Hadamard patterns
本文提出一种基于二维高斯滤波与哈达玛差分特性的改进哈达玛图案重建方法（MHCGI），在无需后处理的情况下直接获得无边缘模糊的降噪结果，并仅需预设近似标准差，从而增强计算鬼成像在散射介质中的鲁棒性。
2023-04-15 eess.IV physics.optics
Thermal interaction-free ghost imaging
Shanghai University（上海大学）；Inner Mongolia University of Technology（内蒙古工业大学）；KACST（沙特阿拉伯国王科学技术大学）；Institute of Quantum Technologies and Advanced Computing, KACST（沙特阿拉伯国王科学技术大学量子技术与先进计算研究所）
本研究提出一种基于热光源的互易自由鬼成像方案，通过量子泽诺效应减少光子剂量并提升图像质量，为光敏感样品的非破坏性成像提供新方法。
2026-03-12 physics.optics quant-ph
Time-correspondence differential ghost imaging
实验数据与数字掩模和理论分析的成像方案，我们称之为时间对应差分鬼成像（TCDGI）。结果表明，通过有条件的平均的信息从参考检测器，但与负信号反转，重建图像的质量一般优于所有其他鬼成像（GI）的方法。差分GI和时间对应GI的优点相结合，加上更少的数据处理和更短的计算时间，需要在相同的条件下获得同等质量的图像。这种TCDGI方法提供了一种适用于所有GI技术的通用方法，特别是当涉及连续灰色调的对象时。
2013-03-22 physics.optics quant-ph
Broadband coherent Raman spectroscopy based on single-pulse spectral-domain ghost imaging
本文提出将非线性光谱鬼成像与时间拉伸色散傅里叶变换光谱相结合，利用随机超连续谱和单像素探测器实现微秒级、13 cm⁻¹分辨率的宽带CARS光谱重建。
2025-07-22 physics.optics
Optical diffraction neural networks assisted computational ghost imaging through dynamic scattering media
State Key Laboratory of Photonics and Communications（光子与通信国家重点实验室）；Institute for Quantum Sensing and Information Processing（量子传感与信息处理研究院）；Shanghai Jiao Tong University（上海交通大学）；Hefei National Laboratory（合肥国家实验室）；Shanghai Research Center for Quantum Sciences（上海量子科学研究中心）；Lenovo Research（联想研究）
本研究提出基于光学衍射神经网络的鬼成像方法，用于通过动态散射介质实现高质量成像，结合物理先验算法提升欠采样条件下的成像质量。
2025-11-28 cs.LG physics.optics
Exploiting holographically encoded variance to transmit labelled images through a multimode optical fiber
本文提出在多模光纤传输中用全息标签为输出散斑编码额外方差，使数据按标签聚类且无损重建，并基于UNET实现无需收发同步的RGB彩色图像传输。
2023-09-27 physics.app-ph physics.data-an physics.optics
Non-invasive super-resolution imaging through scattering media using highly nonlinear labels
University of Warsaw（华沙大学）；Institute of Low Temperature and Structure Research, Polish Academy of Sciences（波兰科学院低温结构研究所）
该研究提出散斑激发非线性成像技术，结合散射光特性与高度非线性光学响应，实现穿透强散射不透明层的非侵入式超分辨率成像，无需复杂装置与算法。
2026-07-30 cond-mat.mtrl-sci physics.bio-ph physics.med-ph
Incoherent Optoelectronic Differentiation with Optimized Multilayer Films
基于傅立叶的光学计算操作，例如空间微分，最近已经使用平面光学器件以紧凑的形状因子实现。然而，实验演示仅限于需要激光照明并导致斑点噪声和不需要的干涉条纹的相干光。在这里，我们展示了使用优化的多层膜，结合双色图像减法，实现与非偏振非相干光的分化。全局优化是通过采用神经网络结合协调水平集方法来优化多层膜在532 nm和633 nm波长的光学传递函数。然后通过减去这两个波长处的归一化非相干图像来实现空间微分。实验表明，优化后的多层膜可实现非相干微分，数值孔径可达0.8，分辨率可达6.2 μm。多层膜的使用允许无光刻制造，并且容易与现有的成像系统结合，从而打开了显微镜、机器视觉和其他图像处理应用的大门。
2021-12-05 physics.app-ph physics.optics
Non-utopian optical properties computed of a tomographically reconstructed real photonic nanostructure
针对理想化模型无法完整解释真实光子纳米结构实验结果的问题，提出以断层扫描重建的真实结构为输入，用DGFEM计算光学特性，纠正了理想化模型对内部场和LDOS的错误认知。
2024-08-29 physics.optics
ML-based approach to classification and generation of structured light propagation in turbulent media
Division of Mathematical Sciences, Nanyang Technological University（南洋理工大学数学科学系）；Committee on Computational and Applied Mathematics, University of Chicago（芝加哥大学计算与应用数学委员会）；Departments of Statistics and Mathematics, University of Chicago（芝加哥大学统计学与数学系）
本文提出基于机器学习的结构光在湍流中传播的分类与生成方法，利用随机斑点扰动建模传播过程，并通过生成扩散模型增强数据集。
2026-07-09 cs.LG math.OC physics.comp-ph
The Space Coronagraph Optical Bench (SCoOB): 7. design, fabrication, and first light for a self-coherent camera
本研究在空间日冕仪光学平台SCoOB上验证自相干相机SCC用于暗洞挖掘与维持的性能，介绍其设计制造、实现考量及与iEFC的对比，推进空间恒星光抑制技术发展。
2025-09-02 astro-ph.IM physics.optics
