欠采样条件下不同正交基的单像素成像效果对比研究
摘要
单像素成像本质是牺牲时间换取空间信息，需要大量投影采样测量，导致成像时间较长。为克服这一限制，研究者们引入了正交投影基底和压缩感知理论以减少采样次数并尽量保持成像质量，因此深入研究不同正交基在欠采样下的性能变得尤为重要。分析了基于拉盖尔-高斯（LG）模式、傅里叶（Fourier）和哈达玛（Hadamard）3种正交基的成像效果。基于仿真模拟和实验数据，系统地比较这些方法在极低采样率下的成像质量、算法性能及噪声鲁棒性。仿真和实验结果表明，LG单像素成像具有较高的中心分辨率，能够在不同距离处实现清晰成像，然而其噪声鲁棒性较差。相比之下，Fourier单像素成像（FSI）和Hadamard单像素成像（HSI）的分辨率保持一致。在未使用Tval3压缩感知算法的情况下，FSI的整体效果较好。使用Tval3算法后，HSI与FSI在成像质量上相当，但HSI具有更好的鲁棒性。
引用本文（GB/T 7714）
徐莉园 Xu Liyuan, 林子焯 Lin Zizhuo, 宋灏霖 Song Haolin, 等. 欠采样条件下不同正交基的单像素成像效果对比研究[J]. Acta Optica Sinica, 2025.
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