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压缩成像是压缩传感理论的重要应用领域之一,可以用比Nyquist测量数目少的测量值捕获充分信息重建稀疏或可压缩图像。在研究现有的压缩成像方法的基础上,给出一种新的循环托普利兹块相位掩模矩阵可压缩双透镜成像方法。模拟实验结果表明新的相位掩模矩阵成像方法可以在欠采样的情况下有效地获得图像信息来重建原始图像。新方法的研究为确定性测量在压缩成像领域的应用提供了更多的支撑,在拥有托普利兹和循环确定性测量优点的同时,还拥有自身的块结构特点,可以进一步减少物理实现成本。
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书书书
第
31
卷
第
8
期
光
学
学
报
Vol.31
,
No.8
2011
年
8
月
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2011
循环 托普利兹块相位掩模可压缩双透镜成像
张
成
杨海蓉
韦
穗
(安徽大学计算智能与信号处理重点实验室,安徽 合肥
230039
)
摘要
压缩成像是压缩传感理论的重要应用领域之一,可以用比
N
yq
uist
测量数目少的测量值捕获充分 信 息 重 建
稀疏或可压缩图像。在研究现有的压缩成像方法的基 础 上,给 出 一 种 新 的 循 环 托 普 利 兹 块 相 位 掩 模 矩 阵 可 压 缩
双透镜成像方法。模拟实验结果表明新的相位掩模矩阵 成 像 方 法 可 以 在 欠 采 样 的 情 况 下 有 效 地 获 得 图 像 信 息 来
重建原始图像。新方法的研究为确定性测量在压缩成像领域的应用提供了更多 的 支 撑,在拥有托普利兹和循环确
定性测量优点的同时,还拥有自身的块结构特点,可以进一步减少物理实现成本。
关键词
图像处理;相位掩模;压缩传感;压缩成像;确定性测量;循环 托普利兹块矩阵
中图分类号
TN911.74
文献标识码
A
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:
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110.1758
;
100.3010
;
100.3190
;
100.2960
;
110.2970
收稿日期:
20110328
;收到修改稿日期:
20110413
基金项目:国家自然科学基金(
60872106
)和“新一代 宽 带 无 线 移 动 通 信 网”国 家 科 技 重 大 专 项(
2009ZX0300600102
)资
助课题。
作者简介:张
成(
1984
—),男,博士研究生,主要从事光学成像与相位恢复等方面的研究。
Email
:
q
uestion1996
@
163.com
导师简介:韦
穗(
1946
—),女,教授,博士生导师,主要从事图像处理与三维全息显示等方面的研究。
Email
:
swei
@
ahu.edu.cn
1
引
言
可压缩传感(
CS
)是信号获取和处理的一个新领
域。它寻求从少量数目的线性和非适应性测量中保
真地恢复一个稀疏信号。例如,如果一幅图像用一个
已知的变换(诸如小波变换或离散余弦变换等)后是
可压缩的,那么图像可用子
N
yq
uist
来测量并能得到
精确重建。在模拟 数字转换应用领域,可压缩传感
已经改变工程师关于信号获取的思考方式。
现在关于压缩成像(
CI
)方面的研究很多,比较重
要的有单像素摄像机
[
1
~
3
]
,单视点压缩成像
[
4
]
,压缩编
码孔径成像
[
5
,
6
]
和压缩雷达成像
[
7
,
8
]
等。在文献[
1
~
3
]
中,提到用一个单像 素摄 像 机代 替 经典 的 针孔 摄 像
机来获取图像信息,它用一个数字微镜阵列(
DMD
)
并随机地改 变 数 字 微 镜 阵 列 来 产 生 连 续 的 随 机 曝
08110011
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