基于CCD圖像傳感器的壓縮成像系統(tǒng)設計.pdf

1、隨著信息技術的不斷發(fā)展，人們對于信息的存儲、傳輸?shù)纫笤絹碓礁撸瑝嚎s感知理論以遠遠低于傳統(tǒng)奈奎斯特定律的采樣率對信號進行采樣，大大降低了數(shù)據(jù)量，得到了飛速發(fā)展。近年來，人們研究的重點已經(jīng)逐漸從理論研究慢慢轉向實際應用。其中，壓縮感知理論在成像領域的應用屬于前瞻性研究，設計合理有效而又簡單的壓縮成像系統(tǒng)對于這一理論的發(fā)展有著重要的推動作用。
　　本文首先通過閱讀大量壓縮感知理論及其在成像領域應用的相關文獻，對于信號的稀疏表示、測量矩

2、陣的設計以及后端恢復算法的研究進行了較為系統(tǒng)全面的綜述，并對壓縮感知在成像領域的應用實例進行了較詳細的分析;其次，本文提出了基于CCD圖像傳感器輸出特點的壓縮成像系統(tǒng)設計，該系統(tǒng)在不改變現(xiàn)有圖像探測器內部結構的情況下，利用其串行輸出模擬值不可重復使用的特點，結合半循環(huán)半隨機的LDPC測量矩陣進行壓縮測量，用單孔徑單次曝光的方式來實現(xiàn)壓縮感知成像，即利用CCD圖像傳感器經(jīng)過一次曝光后得到物體每個像素的模擬電壓值，通過模擬量相加電路對其進行

3、壓縮感知測量。同時提出了對模擬量值按行壓縮，按塊重構的重構方法。再次，本文基于50％采樣率的半循環(huán)半隨機的LDPC測量矩陣構造了另外三種壓縮成像測量矩陣，并對其進行了相干性說明;最后，本文通過Matlab和Proteus軟件對所設計的成像系統(tǒng)進行了軟件和硬件仿真。仿真結果表明，該成像系統(tǒng)具有較高的可靠性和可行性。
　　本文設計的壓縮成像系統(tǒng)可有效減輕后端AD的負擔及量化編碼的復雜度，最終實現(xiàn)同分辨率的成像，該成像方法不需要改變現(xiàn)有