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申请/专利权人：南京雷电信息技术有限公司

摘要：本发明公开一种基于轮廓矩的哈达玛单像素成像方法，通过有效区域白色区域的面积大小来优化投影顺序，具有更好的性能。通过使用轮廓矩优化哈达玛调制基序列，快速计算出哈达玛调制基图像中多个白色区域的最大面积值，然后以该面积值作为对应调制基的参考项，以该参考项对调制基进行排序操作，最后使用排序后的能产生高幅值光强度值的调制基序列对成像目标进行投射编码。本发明能快速准确的将产生大幅值的调制基排列到序列前，充分使用图像能量高度集中的哈达玛调制基HadamardPattern投射编码物体，而忽略其余的以此来提高成像的效率，实现在较低采样率下重建出高质量的图像。

主权项：1.一种基于轮廓矩的哈达玛单像素成像方法，其特征在于，包括以下处理步骤：步骤1、设置目标成像尺寸大小S1×S1，根据目标成像尺寸大小构建Hadamard矩阵M1，Hadamard矩阵M1的尺寸为S12×S12；步骤2、根据目标成像结果尺寸来重塑Hadamard矩阵的每行或每列，得到Hadamard调制基序列H，调制基序列H中有S12个调制基，每个调制基的尺寸大小均为S1×S1；步骤3、采用基于轮廓矩方法计算各个调制基图像中白色区域面积Area，将所得白色区域面积Area中最大的面积值作为该调制基对应的参考项；其中，白色区域面积Area的计算公式如下： x，y分别是调制基图像中构成轮廓的横坐标与纵坐标，mij是轮廓矩结果，当i，j的值为0时，即m00为调制基中有效区域轮廓的面积；每个调制基图像中有多个有效区域，然后通过轮廓方法得到面积数组mset，取mset中的最大值作为后续排序调制基的参考项ref：ref＝maxmset；步骤4、将所有调制基的参考项按照从大到小的顺序，进而得到排序后的Hadamard调制基序列H1；步骤5、选择所需要投射的调制基序列H1，根据所设定的采样率r计算所需采用的调制基个数H1r，选择的调制基序列为步骤4所得排序后Hadamard调制基序列总数的前Num个调制基；Num＝H1×r；步骤6、计算Hadamard调制基序列H1的逆，得到调制基序列H2；步骤7、采用H1或H2计算出优化后的Hadamard矩阵M2；步骤8、使用DMD数字微镜投射Hadamard调制基序列H1，个数为H1×r，对目标进行编码，此处编码的方式为：调制基与目标图像先进行内积点乘运算，再在横向与纵向上进行求和操作；步骤9、使用单像素探测器探测获取步骤8中目标被编码后反射的光强值，得到光强值向量V1，光强值向量V1数组中的光强值与投射的Hadamard调制基序列中的调制基一一对应；步骤10、使用DMD数字微镜投射Hadamard调制基序列H2，个数为H2×r，Hadamard调制基序列H2中的调制基对目标进行编码；步骤11、使用单像素探测器探测获取步骤10中目标被编码后反射的光强值，得到光强值向量V2，光强值向量V2数组中的光强值与投射的Hadamard调制基序列中的调制基一一对应；步骤12、向量对V1与向量V2做差分，得到向量V3；步骤13、对Hadamard矩阵M2求逆，得到Hadamard矩阵M3，将Hadamard矩阵M3与向量V3进行点乘运算，得到新向量V；步骤14、参考成像图像的尺寸大小，重塑新向量V，得到单像素成像结果I。

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