基于編碼投影的單像素攝像機實時重構成像方法.pdf

1、壓縮傳感理論是近些年來新提出的采樣理論，一經提出，就由于其突破了傳統(tǒng)Nyquist采樣定律，而引起了學術界和工業(yè)界的廣泛關注，并且被成功應用到無線通訊、醫(yī)學領域成像、地球科學等諸多領域。
　　單像素成像技術最早是為了證明壓縮傳感理論而發(fā)展起來的成像技術，由于其具有壓縮傳感理論的優(yōu)勢，可以實現以更少的采樣量復原出相同精度的圖像，除此之外，還可以輕松的擴展到其他波長，因此在民間和軍方都有廣泛的發(fā)展前景。然而現實的單像素平臺大多處于實驗

2、室搭建階段，離工業(yè)化仍有很大距離，究其原因是平臺搭建太過復雜且現在的圖像重構精度和速度方面相比傳統(tǒng)成像方式仍顯不足。針對這些問題，本論文搭建了一個單像素成像平臺，并提出了相關測量矩陣優(yōu)化和復原加速優(yōu)化算法，來實現對現有單像素成像技術的整體改進。本論文主要包含以下幾個方面：
　　1.通過研究和比較近些年來單像素平臺的發(fā)展特點，克服了傳統(tǒng)單像素成像裝置的諸多不足，構建了靈活簡易的單像素成像平臺，利用便攜式投影儀和光強探測器，實現了無棱

3、鏡系統(tǒng)和孔徑裝置的單像素成像，這比起其他單像素成像平臺具有更廣闊的適用性。
　　2.在壓縮感知成像過程中，優(yōu)化對圖像進行編碼的測量矩陣，提出了分層模型，通過構建不同分辨率的測量矩陣，并且利用低層級獲取的圖像導向先驗信息為高分辨率層級提供先驗，大大提升了圖像的重構精度和速度。
　　3.對于單像素成像的圖像復原階段，為了實現平臺對圖像的實時重構，本論文提出了一種復原加速優(yōu)化算法，將φ1求解算法中耗時占比最多的迭代過程轉化成了簡單