光學(xué)記憶效應(yīng)表明，入射光波經(jīng)過散射介質(zhì)并發(fā)生多次散射后，隨著入射角度在小范圍變化，出射光波形成的散斑仍然保留了入射光波的有效信息。

基于散斑相關(guān)的散射成像技術(shù)

基于散斑相關(guān)的散射成像方法具有系統(tǒng)簡單且能夠?qū)崿F(xiàn)非侵入式成像的特點(diǎn)，但其缺點(diǎn)也很明顯，如成像的視場受記憶效應(yīng)范圍的限制，與平均傳輸自由程成反比。鑒于此，許多擴(kuò)展光學(xué)記憶效應(yīng)的方法和技術(shù)應(yīng)運(yùn)而生，如利用參考目標(biāo)或先驗(yàn)知識實(shí)現(xiàn)超記憶效應(yīng)范圍成像的技術(shù)，通過光場估計或散斑估計的方法實(shí)現(xiàn)透過散射介質(zhì)成像的景深擴(kuò)展。

此外，將散斑相關(guān)成像技術(shù)與光譜編碼技術(shù)、壓縮感知技術(shù)、雙目視覺技術(shù)等相結(jié)合，也可實(shí)現(xiàn)透過散射介質(zhì)的彩色成像、光譜成像和三維成像等。

基于點(diǎn)擴(kuò)展函數(shù)工程的透過散射介質(zhì)成像技術(shù)

2016年，研究人員Edrei等在測量散射系統(tǒng)點(diǎn)擴(kuò)展函數(shù)的基礎(chǔ)上，采用LucyＧRichardson去卷積迭代非線性復(fù)原方法實(shí)現(xiàn)了透過散射介質(zhì)成像，結(jié)果如圖3所示。Edrei等開創(chuàng)了利用點(diǎn)擴(kuò)展函數(shù)實(shí)現(xiàn)透過散射介質(zhì)成像的新局面，其核心在于系統(tǒng)點(diǎn)擴(kuò)展函數(shù)的獲取。基于點(diǎn)擴(kuò)展函數(shù)工程的透過散射介質(zhì)成像技術(shù)僅適用于靜態(tài)散射介質(zhì)成像。

圖3.基于去卷積的散射成像結(jié)果。(a)實(shí)驗(yàn)系統(tǒng)示意圖;(b)原目標(biāo);(c)散斑;(d)系統(tǒng)點(diǎn)擴(kuò)展函數(shù);(e)重建結(jié)果

2017年，西安電子科技大學(xué)的邵曉鵬課題組借鑒天文成像所應(yīng)用的相位多樣性技術(shù)，通過獲取多幀散斑，估算得到了散射光學(xué)系統(tǒng)的點(diǎn)擴(kuò)展函數(shù)，進(jìn)而通過去卷積技術(shù)實(shí)現(xiàn)了透過散射介質(zhì)成像。與其他方法相比，該方法僅需多幀散斑進(jìn)行聯(lián)合估計，無需測量系統(tǒng)的點(diǎn)擴(kuò)展函數(shù)便可實(shí)現(xiàn)透過散射介質(zhì)成像。