第４３卷第３期２０２３年３月物理实验ＰＨＹＳＩＣＳＥＸＰＥＲＩＭＥＮＴＡＴＩＯＮＶｏｌ．４３Ｎｏ．３Ｍａｒ．，■■■■■■■■■■■■■■■■■■■■■■■■■■■■■■■■■■■■■■■■■■■■■■■■２０２３收稿日期：２０２２－１１－０３；修改日期：２０２３－０２－１２基金项目：国家自然科学基金项目（Ｎｏ．１２２７４０３７）作者简介：叶志远（１９９８－），男，湖北仙桃人，北京师范大学物理学系２０２１级博士研究生，研究方向为计算鬼成像．Ｅ－ｍａｉｌ：ｙｅｚｙ＠ｍａｉｌ．ｂｎｕ．ｅｄｕ．ｃｎ通信作者：熊俊（１９６５－），男，江西进贤人，北京师范大学物理学系教授，博士，研究方向为量子与经典关联成像．Ｅ－ｍａｉｌ：ｊｕｎｘｉｏｎｇ＠ｂｎｕ．ｅｄｕ．ｃｎ文章编号：１００５－４６４２（２０２３）０３－０００１－１２计算鬼成像的前沿进展：从特殊成像、光学加密到计算鬼视觉叶志远，熊俊（北京师范大学物理学系北京市应用光学重点实验室，北京１００８７５）摘要：计算鬼成像ＣＧＩ是利用没有空间分辨率能力的单像素光电探测器来实现目标物图像重建的间接成像方式，在Ｘ－ｒａｙ、太赫兹等非可见光波段的图像传感器阵列往往造价高甚至不存在，ＣＧＩ大大降低了探测端的硬件负担，且在非常规波段下的成像应用中具有明显优势．同时ＣＧＩ在穿过湍流和散射介质成像、降低辐射剂量协议下成像、光学加密通信以及无图像识别等方面具有常规成像技术所不具备的优势．本文介绍了ＣＧＩ的原理、近年来的前沿进展及应用前景．关键词：计算鬼成像；单像素光电探测；关联成像；量子成像中图分类号：ＴＰ３９１．４１；Ｏ４３９文献标识码：ＡＤＯＩ：１０．１９６５５／ｊ．ｃｎｋｉ．１００５－４６４２．２０２３．０３．００１现代数字化成像技术主要利用图像传感器阵列，例如ＣＣＤ、ＣＭＯＳ等，并通过镜头建立起物和像之间一对一的映射关系来捕获目标的图像，这些图像传感器动辄需要上百万甚至千万像素．事实上，仅仅使用没有空间分辨能力的单像素光电探测器就可以重建目标物的图像，这种间接的成像模式被称为计算鬼成像（Ｃｏｍｐｕｔａｔｉｏｎａｌｇｈｏｓｔｉｍａｇｉｎｇ，ＣＧＩ）．１９９５年，鬼成像的概念被提出，其经历了从量子光源到热光再到结构光源，从非计算到计算，再到机器学习增强的发展历程．鬼成像的重要分支———ＣＧＩ（又名单像素成像）于２００８年被提出，ＣＧＩ大大推进...
