[发明专利]单像素成像方法、系统、装置及介质

说明书

本发明适用于计算成像技术领域，提供了一种单像素成像方法、系统、装置及介质；其中单像素成像方法包括获取目标图像的拉东变换域；基于傅里叶切片定理对所述拉东变换域进行滤波反投影，得到所述目标图像重建后的成像图像；所述滤波反投影是指通过滤波处理和傅里叶变换将拉东变换域转为傅里叶频域并进一步反投影到空间域。本发明具备编码方式简单、成像质量高、抗噪性优异的有益技术效果。

技术领域

本发明属于计算成像技术领域，具体地，涉及一种单像素成像方法、系统、装置及介质，尤其涉及一种基于线扫描编码的Radon单像素成像方法、系统、装置及介质，其中Radon是指拉东变换。

背景技术

单像素成像是使用无空间分辨率的单像素传感器获取二维图像的方法。其核心是通过主动光调制，使用单像素传感器收集反射光强度，获取目标图像的全局信息，根据编码的投影图案与光强信号的相关性重建图像。传统阵列传感器受制于硅光谱有限的响应范围，在非可见光波段的空间采样率低，且大型的传感器制造成本高昂。单像素传感器相对于阵列传感器，具有更大的光敏面积、更高的量子效率、更低的暗噪声和更快的响应速度，这就意味着在非可见光领域和低光能量的情景下，单像素传感器具有显著的优势。随着红外成像技术的广泛应用，红外目标检测与跟踪技术在交通、医疗、安防及军事等领域得到了广泛应用。

目前单像素成像领域主要存在的问题在于机械结构误差大、编码复杂、对于采集环境和采集次数要求严格的问题。

发明内容

有鉴于此，本发明实施例提供了一种单像素成像方法、系统、装置及介质，以解决现有技术中已有单像素成像方法存在着机械结构误差大、编码复杂、对于采集环境和采集次数要求严格的问题。

本发明实施例的第一方面提供了一种单像素成像方法，包括：

获取目标图像的拉东变换域；和

基于傅里叶切片定理对所述拉东变换域进行滤波反投影，得到所述目标图像重建后的成像图像；

所述滤波反投影是指通过滤波处理和傅里叶变换将拉东变换域转为傅里叶频域并进一步反投影到空间域。

优选地，所述获取目标图像的拉东变换域，包括：

基于后调制系统获取目标图像的拉东变换域；

所述后调制系统是指对目标图像的反射光进行调制的单像素成像系统。

优选地，所述获取目标图像的拉东变换域，包括：

获取所述目标图像的投影信息，所述投影信息为使用非相干光源照射所述目标图像，由数字微反镜DMD接收从所述目标图像上反射并进入到投影镜头的光信号而获得；

依据预先建立的拉东变换模型对所述投影信息进行处理，得到所述拉东变换域；

所述预先建立的拉东变换模型为：

给定对象的Radon变换是其沿所有给定角度的线积分之和，Radon变换的数学模型包括第一等式和第二等式；

所述第一等式为：

L:s＝xcosθ+ysinθ

所述第二等式为：

式中，L是坐标系xOy面上的直线，s是原点到L的距离，θ是L的法线与x轴正向的交角，p(s,θ)为Radon变换域中的一点，δ是狄拉克分布函数，R是Raodn变换符，f代表原图像。

优选地，所述依据预先建立的拉东变换模型对所述投影信息进行处理，得到所述拉东变换域，包括：

依据预先建立的拉东变换模型对所述投影信息进行线扫描编码处理，得到所述拉东变换域；

所述线扫描编码为：