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对于计算鬼成像，出射激光扩束之后经空间光调制器调制，得到编码已知的发散光场，将此光场照射目标，利用点探测器接受其透射信号（或反射信号，这要决定于探测目标是透射还是反射式目标）。由于空间编码每一个位置的强度或者相位信息已知，通过菲涅尔衍射公式可以得到光场在物面的空间分布，因此实际的参考光一路可以省去。
在2009年，Rochester 大学的Boyd小组提出了高阶鬼成像方案，在较少的测量次数内，大大提高了鬼成像像质（如式2-7，2-8所示）。
为了定量描述鬼成像像质，我们通常利用可视度V 和 来描述鬼成像的像质变化，表达式如2-9,2-10所示。由于V 和 的变化规律并不一致，反应的物理本质也有所区别，所以本文采用对像质清晰度反应较为直观的可视度V作为评价标准，并着重进行分析。
其中，
2.2 鬼成像系统噪声模型
在上面所描述的高阶鬼成像模型中，由于假设成像器件工作在日常光照下，因此可以忽略探测器噪声的影响，可视度仅依赖于信号光与参考光各自所对应的阶数。但在微光环境中，必须以光子数描述环境照度，器件产生的噪声与光生电子处于同一个数量级，因此期间噪声就不可忽略了。在本节，我们建立了两种鬼成像系统在含器件噪声时的成像模型。
首先，本文介绍有效像素的概念。在关于鬼成像性质的论文里，经常提及参数 ，它的定义是：透光区域与赝热光斑平均尺寸的大小之比。对于基于赝热光源的鬼成像来说，平均光斑大小决定了图像分辨率，它可以被认为是鬼成像像素的空间尺寸，因此T可以被理解为利用CCD对目标成清晰的像时，图像所包含的像素数，本文称 为图像像素，即object region 所包含的像素数（如图2.1所示）。
而在鬼成像系统中，当CCD用来作为点探测器，探测信号光的强度（如图2.1所示），使用的透镜是收集透镜而非成像透镜，这也就意着实际到的像素数要比T不同（如图2.2所示），本文中，我们定义信号光在EMCCD上的光斑区域为effective region，其中的像素称为有效像素，有效像素的数量用符号 表示 (如图2.1所示)。无论使用什么面阵探测器，这对于分析微光下鬼成像都是一个非常重要的概念，在第五节中，我们会对其进行细致的讨论。
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