基于頻譜編碼的壓縮成像方法研究.pdf

1、在傳統(tǒng)的信號(hào)采樣過(guò)程中，香濃-奈奎斯特(Shoon-Nyquist)采樣定理是必須遵循的基本原則，要求采樣頻率必須大于被采樣信號(hào)最高頻率的兩倍。然而，隨著傳感系統(tǒng)數(shù)據(jù)獲取能力的提高，依照Shoon-Nyquist采樣定理進(jìn)行高分辨率圖像的獲取勢(shì)必會(huì)導(dǎo)致采樣數(shù)據(jù)量以及傳輸和存儲(chǔ)的代價(jià)的增加，對(duì)探測(cè)器的分辨率也提出了更高的要求。Donoho和Candes提出的壓縮傳感理論打破了Shoon-Nyquist對(duì)采樣頻率的要求，無(wú)疑給數(shù)據(jù)采集帶來(lái)了

2、革命性的突破。對(duì)于稀疏信號(hào)或可壓縮信號(hào)，用低于Shoon-Nyquist采樣定律的頻率對(duì)信號(hào)進(jìn)行采樣，在獲取信號(hào)的同時(shí)對(duì)數(shù)據(jù)進(jìn)行適當(dāng)?shù)膲嚎s。
　　本文以壓縮傳感理論作為基礎(chǔ)原理，針對(duì)基于頻譜面編碼的壓縮成像模式進(jìn)行了研究。通過(guò)光學(xué)傅里葉變換在頻譜面對(duì)圖像信號(hào)進(jìn)行編碼壓縮，結(jié)合相應(yīng)的圖像重構(gòu)手段獲取高質(zhì)量目標(biāo)圖像，實(shí)現(xiàn)利用低分辨率探測(cè)器獲取高分辨率圖像信息，降低數(shù)據(jù)所需存儲(chǔ)空間。論文對(duì)該成像模式進(jìn)行了仿真模擬，模擬結(jié)果表明，該成像模

3、式可以以遠(yuǎn)小于原始信號(hào)的數(shù)據(jù)量重構(gòu)出近似原始信號(hào)，證明了基于頻譜面編碼壓縮成像模式的可行性，與已有傳感成像模式相比，可實(shí)現(xiàn)對(duì)光信號(hào)的實(shí)時(shí)壓縮。
　　本文同時(shí)研究了基于光學(xué)小波變換預(yù)處理的編碼壓縮成像。針對(duì)僅利用光學(xué)傅里葉變換中單純頻譜面編碼難以獲得高質(zhì)量的近似圖像信號(hào)的模式局限，提出了先對(duì)目標(biāo)進(jìn)行光學(xué)小波預(yù)處理，然后再進(jìn)行頻譜編碼以提高成像質(zhì)量的方法。仿真模擬結(jié)果表明，進(jìn)行預(yù)處理后可以在不增加傳輸數(shù)據(jù)的前提下得到比單純頻譜編碼更高