光学成像是光学研究领域的一个非常重要的研究方向,鬼成像以它新颖的成像机制以及所具有的许多光学成像方面的优点成为了光学成像领域的一个重要拓展。它不仅仅是一种光学的成像方法,更为重要的是它给我们提供了一种新而重要的成像原理,即利用光场的关联特性来成像。鬼成像的“非定域”性成像机制,使得它具有传统成像所不具有的诸多优点。目前鬼成像技术正从实验研究逐步走向实际应用,在诸多领域体现出重要的应用价值,如高分辨光刻、密码技术、隐身技术、光学雷达、抗大气干扰等。通过对基于纠缠的双光子鬼成像、基于光强涨落的经典光场鬼成像的成像系统和成像原理进行研究对比,选择比较适合宏观大物体成像、实际应用前景更广泛的一种特殊的经典光场鬼成像--计算鬼成像为研究对象,围绕计算鬼成像关联光场的设计与实现展开研究。首先,在计算鬼成像的基本成像原理的基础上,以实现计算鬼成像为目的,对已有的计算鬼成像系统进行优化(在原有的计算鬼成像系统上加入了一个4f系统),设计和搭建计算鬼成像实验平台,包括实验光路的搭建及相关软件的设计和编写。其次,基于计算全息技术,研究了相干光在空间特定平面实现特定光场分布的物理方法,基于傅里叶光学及无透镜衍射原理得到了特定光场分布的无透镜衍射相息图,并采用空间光调制器成功实现了光场的控制。最后,设计了一种单像素扫描的光场模板,包括一维单像素扫描模板和二维单像素扫描模板。分别用不同像素数的模板扫描待测物体,采集实验数据,并通过重建得到待测物体的像。一维和二维的实验结果均表明,光场模板中的光斑越小(即所划分的像素数越多),其所恢复的物体的像的分辨率就越高。同时,对比了在同一分辨率模板下的有4f系统和无4f系统时的成像效果,实验结果表明具有4f系统的实验系统具有更好的成像效果。