基于壓縮傳感的彩色單像素成像研究.pdf

1、單像素成像技術(shù)是一種全新的成像方法，其以壓縮傳感理論為基礎(chǔ)，利用單像素探測器采集場景光的線性測量值，通過重構(gòu)算法重構(gòu)出場景的圖像。單像素成像為彩色成像提供了新的實現(xiàn)途徑。目前對彩色單像素成像的研究主要集中在壓縮傳感中的單測量向量(Single Measurement Vector，SMV)模型下，即先分別獨立重構(gòu)紅、綠、藍(lán)通道的圖像，再組合成彩色圖像。在SMV模型下，重構(gòu)過程未利用彩色圖像多波段的結(jié)構(gòu)特征，重構(gòu)質(zhì)量有待提高。因此，本文提

2、出將多重測量向量(Multiple Measurement Vectors，MMV)模型應(yīng)用于彩色單像素成像，利用彩色圖像不同波段間的相關(guān)性，將彩色圖像的三個通道作為一個整體直接重構(gòu)出來，從而提高成像質(zhì)量。
　　本文首先分析了壓縮傳感中的SMV模型，以及基于此模型的單色單像素成像，為后續(xù)彩色單像素成像分析做鋪墊。分別從圖像信號的稀疏性、采樣矩陣和SMV模型重構(gòu)算法三個方面進(jìn)行了深入分析，介紹了基于小波的圖像稀疏變換變換，常見的采樣

3、矩陣和典型的重構(gòu)算法。
　　然后，本文分析了壓縮傳感中的MMV模型與彩色單像素成像。分析了MMV的基本模型和重構(gòu)算法，并且分析了彩色圖像不同波段小波系數(shù)間的相關(guān)性，這種相關(guān)性符合MMV模型中稀疏源信號矩陣每列的稀疏支撐相同的前提，進(jìn)而提出了基于MMV模型的彩色單像素成像。通過模擬仿真的方法，從主觀視覺感受和客觀評價指標(biāo)兩個角度，比較了本文提出方法和基于SMV模型的彩色單像素成像的成像效果。仿真結(jié)果表明本文提出方法的成像性能要優(yōu)于S