基于树莓派的单像素成像系统

何自豪，韩佳成，王琳淼，赵天赐，张素恒

(河北大学 物理科学与技术学院，河北 保定 071002)

近年来，单像素成像技术作为一种新型成像技术引起广泛关注.单像素成像与传统的阵列探测器成像相比，其图像信息的获取方式与采集效率不同，在硬件复杂度和工业成本方面占有一定优势，对于推动未来成像系统的简化和集成，具有潜在应用前景.现阶段，阵列传感器件在红外、太赫兹波段的应用并不成熟，并且三维成像、光谱成像对器件的分辨率和灵敏度要求苛刻，其应用受到限制，因此单像素成像技术的出现，为解决这些问题带来了新的途径.

单像素成像发展至今，先后经历了计算鬼成像、基于压缩感知的单像素成像和基扫描单像素成像3个阶段[1].基扫描单像素成像是使用确定性的正交变换基底图案进行空间光调制的成像方法.通过采用完备的基底图案进行空间光调制，可以无失真地重构物体的像，这是该成像方法的显著优势.2015年，李明飞等人提出了基于沃尔什-哈达玛变换的单像素成像方案[2]，之后他们又研究了矩阵优化排序的压缩采样快速成像方案[3].2016年，张子邦等人引入了傅里叶单像素成像技术[4-6].此外，他还对比了傅里叶单像素成像与哈达玛单像素成像在欠采样情况下的成像质量[7].2016年，Liu Bao-Lei等人提出基于离散余弦变换的单像素成像方案[8].2017年，Rousset L等人又提出基于小波预测的自适应基扫描单像素成像方案[9].这些基扫描成像方……