多块合并压缩感知实时成像

作     者：李虎 刘雪峰 姚旭日 刘璠 窦申成 胡钛 翟光杰 LI Hu;LIU Xue-Feng;YAO Xu-Ri;LIU Fan;DOU Shen-Cheng;HU Tai;ZHAI Guang-Jie

作者机构：中国科学院国家空间科学中心复杂航天器系统电子信息技术重点实验室北京100190 北京理工大学物理学院量子技术研究中心和先进光电量子结构设计与测量教育部重点实验室北京100081 中国科学院国家空间科学中心空间科学卫星运控部北京100190 中国科学院大学北京100049 北京量子信息研究院北京100081 

基　　金：National Key Research and Development Program of China(2018YFB0504302) the Youth Innovation Promotion Association of the Chinese Academy of Sciences(2019154) 

出 版 物：《红外与毫米波学报》 (Journal of Infrared and Millimeter Waves)

年 卷 期：2023年第42卷第1期

页      码：61-71页

摘      要：中长波红外成像探测器成本高昂,成为该波段高分辨成像和实时显示的巨大挑战。本文提出一种高效合并分块压缩感知方法(Multi-block Combined Compressed Sensing,MBCS),适用于基于焦平面阵列的压缩成像系统,它结合了并行采样和快速重建优势,可通过低分辨红外探测器实现低分辨并行测量和高分辨图像快速重建。与传统的基于压缩感知超分辨成像相比,该方法可提升高分辨图像重建的质量,同时实现高速重建。本文对光学系统原型和MBCS重建模型测量矩阵构建过程进行了研究,讨论了合并块大小对重建性能的影响,发现存在最优块大小使重建速度与重建质量都最优。此外,本文还实现了基于GPU加速的MBCS重建算法,用于进一步改进并行成像系统的图像重建速度。仿真和光学实验验证了该光学系统并行采样和快速重建策略的有效性,512×512分辨率成像与显示速度可达到5 Hz。

主 题 词：压缩成像 分块压缩感知 中红外 焦平面阵列 图像处理单元 

学科分类：080901[080901] 0809[工学-计算机类] 08[工学] 080401[080401] 0804[工学-材料学] 0803[工学-仪器类] 0702[理学-物理学类] 

核心收录：

D　O　I：10.11972/j.issn.1001-9014.2023.01.009

馆 藏 号：203118541...