[发明专利]一种视频压缩采集系统及其采集方法

权利要求书

1.一种视频压缩采集系统，其特征在于：它包括物镜（2）、无源光信号调制器件（3）、高精度位移装置（6）、位移装置驱动器（7）、聚焦镜头（4）和面阵探测器（5）；景物经物镜（2）成像于无源光信号调制器件，无源光信号调制器件对景物的光信号进行空间调制；面阵探测器（5）的焦平面与无源光信号调制器件（3）的调制平面，通过聚焦透镜（4）呈共轭成像关系，在面阵探测器（5）的焦平面上采集得到经调制的视频图像的压缩积分图像；所述的高精度位移装置(6)为微米级位移步长的直流步进电机，所述的无源光信号调制器件(3)为透射式或反射式的编码掩摸板；所述的面阵探测器(5)为灰度探测器。

2.根据权利要求1所述的一种视频压缩采集系统，其特征在于：所述的面阵探测器为面阵CCD探测器或面阵CMOS探测器。

3.根据权利要求1所述的一种视频压缩采集系统，其特征在于：所述的编码掩摸板，其调制图案为二元化的编码矩阵或随机矩阵。

4.根据权利要求1所述的一种视频压缩采集系统，其特征在于：所述的高精度位移装置其位移精度高于或等于探测器像元尺寸；高精度位移装置的位移总长度大于或等于调制器件的调制单元尺寸与视频采集压缩率的乘积；高精度位移装置完成单次位移的时间大于或等于采集视频的帧间间隔与视频采集压缩率的乘积。

5.一种视频压缩采集方法，其特征在于包括如下步骤：

（1）成像配准步骤

将景物通过物镜成像于无源光信号调制器件的调制单元阵列上，经调制单元阵列调制的出射光由聚焦镜头聚焦至面阵探测器焦平面；

（2）一个数据采集周期内的视频压缩采集步骤

无源光信号调制器件与位移装置连接，驱动器控制位移装置在小于或等于面阵探测器单次曝光采集帧数对应的总时间间隔内移动预设的距离，位移装置每完成一次位移，无源光信号调制器件的调制图案得以改变；

面阵探测器在预设的数据采集周期内完成一次或若干次的曝光，在面阵探测器的曝光间隔内，面阵探测器的焦平面上采集经调制图案调制的景物的视频信号；每次曝光采集得到曝光时间内相应的调制图像的积分压缩图像；

（3）一个数据采集周期内的视频重建步骤

基于一个数据采集周期内得到的所有累积压缩图像，采用图像识别算法，得到景物在对应的这个数据采集周期内具有的运动矢量；

采用最优化算法，重建一个对应数据采集周期内景物的原始视频图像；

（4）数据采集周期内步骤的重复

重复步骤（2）和（3），直至完成所需视频的压缩采集与重建。

6.根据权利要求5所述的一种视频压缩采集方法，其特征在于：在步骤（2）的视频压缩采集步骤中，经偶数个数据采集周期后位移装置回到位移初始位置。

7.根据权利要5所述的一种视频压缩采集方法，其特征在于：在步骤（3）的视频重建步骤中，采用运动补偿算法，消除重建视频图像的运动模糊现象。