[发明专利]一种基于自适应区域投射的单像素成像方法

权利要求书

1.一种基于自适应区域投射的单像素成像方法，其特征在于：包括以下步骤：

(1)利用条纹投射器向物体分别投射横纵方向正弦条纹，进而分别获得场景图像在傅立叶域中横纵坐标轴上的二维傅立叶系数，物体所在场景图像在傅立叶域横向坐标轴上系数为：

物体所在场景图像在傅立叶域纵向坐标轴上系数为：

其中D_φ为响应信号，φ为相位，k为空气对光的衰减系数，c为单像素探测器输出信号与输入信号的比例因子，b代表条纹的对比度，R(f_x，f_y)为场景图像的二维傅立叶系数，频率为(f_x，f_y)；

(2)根据傅立叶切片原理，由获得的傅立叶系数得到场景图像在图像域中横纵坐标轴上的投影，获取场景图像在图像域中横纵坐标轴上投影的方法为：

取(1)得到的横向和纵向二维傅立叶系数，分别进行一维傅立叶逆变换，分别得到场景图像在横向和纵向上的投影：

2cbk·r(x)＝2cbk·F^-1{R(f_x，0)}；

2cbk·r(y)＝2cbk·F^-1{R(0，f_y)}；

其中，场景图像r(x，y)在x轴上的投影为r(x)，在y轴上的投影为r(y)；

(3)使用区域定位算法，由场景图像在图像域中横纵坐标轴上的投影定位场景中物体区域的尺寸和位置；区域定位算法为：首先求解投影的一阶微分，然后分别确定两绝对值最大的极值点，这两点就是物体在该投影方向上的边缘位置；对两方向的投影进行此处理后，物体在场景中的位置被确定；

(4)条纹投射器向物体区域处投射与其尺寸相同的条纹，对物体所在区域进行单像素成像，重建物体图像；条纹投射器投射条纹生成方法为：对于选定的单像素成像方法，首先生成与物体区域大小相同的条纹和与场景大小相同黑色条纹，将生成的条纹放置在黑色条纹中与物体区域相同位置处，即得到条纹投射器投射的条纹；重建物体图像的方法为：进行二维傅立叶逆变换，可得物体所在区域的图像：