[发明专利]基于双尺度矩阵算法的单像素相机高质量视频成像系统

摘要

本发明提供了一种基于双尺度矩阵算法的单像素相机高质量视频成像系统，以单像素光电探测器和空间光调制器DMD为基础，通过光源照射目标物体，将目标物体反射的光汇聚到DMD微镜上，经由双尺度矩阵算法控制DMD对光信号的调制后，经过准直透镜和光纤将光汇聚到探测器的感光面上，再通过A/D转换为光强数值，将其搭配双尺度观测矩阵一起导入相应的恢复算法即可成像；由于受到仪器性能参数和相关算法等条件限制，在动态场景快速变化时，成像质量会变差。本发明通过设计新的观测矩阵，可以同时生成两种分辨率的视频图像，且使视频成像质量大幅提高。

主权项

1.基于双尺度矩阵算法的单像素相机高质量视频成像系统，其特征在于：所述系统包括光源、透镜、准直透镜、DMD微镜、多模光纤、PD光电探测器、NI数据采集卡和计算机；所述光源照射到由可调速电机驱动而转动的被测物体上，将转动产生的像面投影到DMD微镜表面，经由双尺度矩阵算法控制所述DMD微镜的翻转对光信号进行调制，调制光经过所述准直透镜汇聚到多模光纤中通过光纤传输到所述PD光电检测器的感光面中；当所述DMD微镜开始翻转时，同步触发信号通过同轴线缆传送到NI数据采集卡上，此时采集卡开始A/D转换以及将数据传送到所述计算机进行图像恢复处理；所述双尺度矩阵算法为：首先获得低分辨率预览图，基于低分辨率进行光流运动估计，最后根据约束条件获得高分辨率视频图像。