1、壓縮傳感理論是一種新穎的信號采集與處理的理論，該理論指出:對于稀疏或可壓縮的信號，可以采取比Nyquist低得多的采樣頻率進行數據采樣，通過使用恰當的恢復算法仍能準確的重構原始信號。壓縮傳感理論一經提出，就受到高度關注，經過這些年的發(fā)展，其應用范圍已涵蓋了信號處理的諸多領域，特別是成像領域。
　　壓縮成像由編碼（傳感）和解碼（重構）兩階段構成，其主要思想是通過有效欠采樣測量加上計算方法抽取高質量圖像。其中較為典型的是Rice大學開

2、發(fā)的單像素相機，但是該相機的缺點是每次曝光只能獲得一個測量值。壓縮編碼孔徑成像可以在單次曝光的情況下獲得所有測量值。壓縮編碼孔徑成像通過在壓縮成像的光學系統中增加一個編碼孔徑，引入比一個針孔孔徑更復雜的點擴散函數，以提高輸入光信號打擊在檢測器上的信息量，在不犧牲分辨率的情況下對圖像進行編碼測量;重建階段借助壓縮傳感重建算法從編碼測量值中高質量地恢復原始圖像，實現壓縮圖像的重建。實驗表明，在相同大小和分辨率的條件下，壓縮編碼孔徑成像的方法

3、對光的利用率大大提高，且利用編碼孔徑掩膜的隨機調制特性能夠記錄下更多的信息，從而重建出更高質量的圖像，同時對噪聲也有較好的魯棒性。
　　借助在灰度圖像的壓縮重建與超分辨率成像上工作，本論文將壓縮編碼孔徑成像擴展到彩色成像領域，重點圍繞壓縮編碼孔徑彩色成像的理論、重建算法以及光學成像系統等若干問題展開研究。
　　本文的主要工作和創(chuàng)新點總結如下:
　　(1)回顧了壓縮傳感的基本研究內容，以及傳統針孔相機成像和編碼孔徑成像的

4、相關知識。在此基礎上，分析了壓縮編碼孔徑成像引入的主要目的，并從測量矩陣結構和成像系統角度研究了壓縮編碼孔徑成像（CCAI）方法。實驗采用了分塊壓縮傳感方法，在標準灰度測試圖像上比較了不同采樣率下，有無編碼孔徑對成像質量和對噪聲魯棒性的影響，驗證了壓縮編碼孔徑成像方法的有效性;
　　(2)將壓縮編碼孔徑成像拓展到彩色成像領域，給出了基于RGB三通道的壓縮編碼孔徑彩色成像系統(CCACI)。該彩色成像系統使用不同的編碼孔徑，對彩色圖

5、像的RGB三通道分別進行壓縮測量與重構，然后合成最終的彩色圖像。在標準彩色圖像上，通過比較不同采樣率下的重構結果質量和魯棒性，驗證了基于RGB三通道的壓縮編碼孔徑彩色成像方法的有效性;
　　(3)由于彩色圖像的RGB三通道之間的相關性很高，充分利用彩色三通道之間的相關性，給出了一種基于彩色通道相關性的壓縮編碼孔徑彩色成像方法(CCCACI)，將彩色圖像的通道相關性考慮到成像中，使用一個編碼孔徑，通過單次曝光同時獲得彩色RGB三通道