[发明专利]一种基于二进制测量矩阵的压缩感知方法

权利要求书

1.一种基于二进制测量矩阵的压缩感知方法，其特征在于，包括以下步骤：

S1:根据待检测的目标图像的图像分辨率设定总观测次数M，其图像分辨率为n×n，M、n为自然数，×代表乘积；

S2:根据设定的总观测次数M，设定测量矩阵中1的数量，通过算法程序产生M个测量矩阵，所述测量矩阵为二进制稀疏矩阵；

S3:控制信号利用数字微镜器件依次产生M个测量矩阵，光束通过数字微镜器件透射或折射至目标图像区域，通过接收器依次接收每个测量矩阵对应的观测信号，得到M个测量值，组成测量结果；

S4:利用测量结果和测量矩阵重构出目标图像；

S5:改变测量矩阵中1的数量，重复步骤S2-S4，得到不同的重构图像。

2.根据权利要求1所述的基于二进制测量矩阵的压缩感知方法，其特征在于，所述待检测目标图像和测量矩阵的图像分辨率均由数字微镜器件决定。

3.根据权利要求1所述的基于二进制测量矩阵的压缩感知方法，其特征在于，所述步骤S1中，总观测次数M<N，N＝n×n。

4.根据权利要求3所述的基于二进制测量矩阵的压缩感知方法，其特征在于，所述总观测次数M的范围为0.1N～0.6N。

5.根据权利要求1所述的基于二进制测量矩阵的压缩感知方法，其特征在于，所述步骤S2或步骤S5中，每个测量矩阵中1的数量为1～0.3N，N＝n×n。

6.根据权利要求1所述的基于二进制测量矩阵的压缩感知方法，其特征在于，所述步骤S2中，二进制稀疏矩阵中仅包含0和1，根据测量矩阵中1的数量以及测量矩阵所需满足的限制等距性条件确定0和1的分布形式。

7.根据权利要求1所述的基于二进制测量矩阵的压缩感知方法，其特征在于，所述步骤S3中，接收器为面阵探测器。

8.根据权利要求1所述的基于二进制测量矩阵的压缩感知方法，其特征在于，所述步骤S4中，重构目标图形的公式为：

O＝ΦI

其中：I∈R^N，是N×1维原始信号，即将目标图像按列重组所得结果；Φ∈R^M×N，是M×N维测量矩阵，O∈R^M是M×1维的测量结果。

9.根据权利要求1所述的基于二进制测量矩阵的压缩感知方法，其特征在于，所述步骤S4中，重构出目标图像的算法为贪婪算法或凸优化算法或组合算法。

10.根据权利要求1所述的基于二进制测量矩阵的压缩感知方法，其特征在于，所述步骤S5中还包括通过对比不同的重构图像的精度，获取每个测量矩阵中1的数目与重构信号精度之间的关系，作为设定测量矩阵的标准。