[1] 201309-201606 北京师范大学 博士研究生

[2] 201009-201306 北京师范大学 硕士研究生

[3] 200609-201006 南昌大学 大学本科

[1] 2016年-至今 教学与科研 南昌大学



本人从研究生阶段开始，一直从事包括非视域成像和单像素成像等计算光学成像方向的理论和实验研究，在该领域具有丰富的研究经历，相关的研究介绍如下。

（1）非视域成像

针对非视域成像的重建算法，我们近期类比天体对周围尘埃的吸收，提出了通过模仿万有引力定律的吸收反投影算法。该算法将隐藏空间中低置信值的体素吸收到高置信值的体素中，从而消除了物体周围的大部分伪影，得到了比相关算法更优的重建结果。相关研究结果发表在Appl. Phys. Lett.上[Non-line-of-sight imaging with absorption backprojection, Appl. Phys. Lett. 123, 054001 (2023)]。

我们在非视域成像上的成果。

现有广泛使用的反投影（BP）算法由于空间位置的不确定性，在重构中会引入大量伪影，导致重构模糊。我们最近提出一种基于BP的伪影自消除算法（ACS），该方法构建了去除部分伪影信息的新飞行时间直方图并将其进行反投影从而大幅削除了伪影。我们使用了自己与已开源的数据集来验证我们的方法，其结果表明ASC算法在共焦与非共焦条件下均能高效稳定地进行重构，且重构质量与其他先进的算法处于同一水平。我们还使用了一种不依赖Ground truth的评价指标去评估我们的重建结果并确定算法中参数的数值。相关研究成果发表在Optics & Laser Technology上[Non-line-of-sight imaging with adaptive artifact cancellation, Optics & Laser Technology, 182 (2024)]。

我们在非视域成像上的成果。左图为算法流程图，右图为我们的算法与现有算法重建效果的比较。

针对透射式的非视域场景，在噪声环境中通过强散射介质成像充满挑战。为解决这一问题，我们提出了一种基于上转换单光子探测器的成像系统。该上转换探测器通过极小光学时间门控、量子模式选择性和参量频率上转换技术展现出卓越的抗噪性能。为验证系统的抗噪能力，我们通过实验对比了近红外探测器与上转换探测器在不同积分时间、噪声强度及物体表面类型下的成像质量。实验结果表明，相较于近红外探测器，上转换探测器在高噪声环境中表现出更强的鲁棒性，能够在12个光学厚度单位下、信噪比低至1/400的强散射介质中获取清晰图像。该工作发表在Optics Letters上[Upconversion imaging through scattering media in noisy environments, Opt. Lett., 50(2025)]。

我们在透射式非视域成像上的研究成果。左图为实验装置，右图为我们的上转换成像仪与普通的近红外成像方法重建效果的对比。

（2）单像素成像

我们在单像素成像、非相干光干涉、不同频率的双光子纠缠双缝干涉以及相位物体单像素成像成像等方面都有研究。（1）由于对探测光强采用了桶探测的方式，传统的关联成像方法不能对相位物体进行成像。为了解决这个问题，我们在前人理论研究的基础上，通过自主编写三个CCD探测器同步快速采集的控制程序，解决干涉仪对系统稳定性的要求，在实验上实现了相位物体的热光关联成像，相关的实验工作发表在Appl. Phys. Lett.上。（2）为了解决关联成像过程中要求采集样本多、时间长的缺点，我们原创性地提出可以利用照明光源的波长资源，经过对不同波长光的随机调制，来大大降低关联成像的采集时间。相关的多波长关联成像的实验工作已发表在Phys. Rev. A上。（3）在对光场强度关联的理论研究过程当中，我们发现不同的照明光源场景下桶探测的关联成像与点探测的关联成像的成像质量有显著不同。为验证这一理论发现，我们设计并完成实验，相关的比较桶探测和点探测关联成像质量的实验工作已发表在Opt. Comm.上。（4）为了推进关联成像的实用性，还研究了关联成像技术应用于手机成像场景中，相关的研究工作发表在Opt. Eng.上。（5）除了研究经典光中的关联现象外，我们还研究纠缠光场中的高阶关联现象。比如不同频率的纠缠双光子之间就存在高阶关联现象。不同频率的双光子纠缠杨氏双缝干涉实验工作已发表在Sci. Rep.上。

论文列表

[1]H. Zhou, Z. Chen, J. Qiu, S. Zhong, D. Zhang, T. Wang, Q. Liu, and T. Yu, Non-line-of-sight imaging with adaptive artifact cancellation, Optics & Laser Technology 182, 112081 (2025).

[2]H. Le, J. Fang, J. Lin, D. Zhang, T. Wang, Q. Liu, and T. Yu, Upconversion imaging through scattering media in noisy environments, Opt. Lett. (2025).

[3]H. Zhou, D. Zhang, T. Wang, Q. Liao, and T. Yu, Non-line-of-sight imaging with absorption backprojection, Applied Physics Letters 123, 054001 (2023).

[4]J.-T. Liu, Y. Zhang, X. Cai, J. Huang, K. Luo, H. Li, D. Zhang, and Z. Wu, Robust binarized data analysis with computational ghost imaging, Optik 272, 170378 (2023).

[5]J.-T. Liu, J. Li, J.-B. Huang, X.-M. Cai, X. Deng, and D.-J. Zhang, Single-pixel ghost imaging based on mobile phones, Opt. Eng. 58, 1 (2019).

[6]D.-J. Zhang, R. Yin, T.-B. Wang, Q.-H. Liao, H.-G. Li, Q. Liao, and J.-T. Liu, Ghost imaging with bucket detection and point detection, Optics Communications 412, 146 (2018).

[7]D.-J. Zhang, S. Wu, H.-G. Li, H.-B. Wang, J. Xiong, and K. Wang, Young’s double-slit interference with two-color biphotons, Sci Rep 7, 17372 (2017).

[8]D.-J. Zhang, H.-G. Li, Q.-L. Zhao, S. Wang, H.-B. Wang, J. Xiong, and K. Wang, Wavelength-multiplexing ghost imaging, Phys. Rev. A 92, 013823 (2015).

[9]D.-J. Zhang, Q. Tang, T.-F. Wu, H.-C. Qiu, D.-Q. Xu, H.-G. Li, H.-B. Wang, J. Xiong, and K. Wang, Lensless ghost imaging of a phase object with pseudo-thermal light, Applied Physics Letters 104, 121113 (2014).