[发明专利]一种基于拉东变换的单像素成像方法

权利要求书

1.一种基于拉东变换的单像素成像方法，其特征在于，所述方法包括如下步骤：

生成一个二维矩阵；

抽取所述二维矩阵的各行数据，并将所述二维矩阵的各行数据按照不同的角度进行后向投影变换，得到二维投影图案；

将所述二维投影图案发送至结构光发生装置中，以使所述结构光发生装置利用所述二维投影图案对光进行调制，并用调制光照射待成像物体；

利用光电探测采集系统获取物体的反射光强响应值，根据所述响应值和所述二维矩阵的各行数据计算物体在不同角度下的投影分布函数，并将所述投影分布函数按角度大小排列得到物体的拉东谱；

对所述拉东谱进行后向投影变换，得到待成像物体的图像。

2.如权利要求1所述的单像素成像方法，其特征在于，所述二维矩阵形式可以是随机形式或者哈达玛形式。

3.如权利要求1所述的单像素成像方法，其特征在于，所述抽取所述二维矩阵的各行数据，并将所述二维矩阵的各行数据按照不同的角度进行后向投影变换，得到二维投影图案，具体为：

将所述二维矩阵使用二维函数表示，所述二维函数所在坐标系的横坐标和纵坐标分别对应所述二维矩阵的行位置和列位置，所述二维函数的值对应所述二维矩阵的元素值；

抽取所述二维矩阵的各行数据；

将所述二维矩阵的各行数据按照不同的角度进行后向投影变换，得到二维投影矩阵，所述后向投影变换按照下列公式计算：

p_Mθ(x,y；L,θ)＝t_M(L)δ(xcosθ+ysinθ-L)，

其中t_M(L)为所述二维矩阵的第M行数据，x、y是二维坐标，δ(xcosθ+ysinθ-L)表示后向投影变换，其表示在满足直线xcosθ+ysinθ-L＝0上的值是一样的，其数值与将一维行数据t_M的中心放在坐标原点且与水平方向夹角为θ'时L处的值一样，角度满足关系式0°≤θ'＜180°，两个角度关系为|θ'-θ|＝90°，每个角度下含M个二维投影图案。

4.如权利要求3所述的单像素成像方法，其特征在于，所述利用光电探测采集系统获取物体的反射光强响应值，根据所述响应值和所述二维矩阵的各行数据计算物体在不同角度下的投影分布函数，并将所述投影分布函数按角度大小排列得到物体的拉东谱，具体为：

接收光电探测采集系统的响应值I_θ(M)，所述响应值由所述光电探测采集系统接收所述调制光照射物体后反射的光强信号转换得到，所述响应值I_θ(M)可表示为：

I_θ(M)＝∑_x,yt_M(L)F_θ(L)，

其中F_θ(L)为物体在角度θ下的一维投影分布函数；

根据所述响应值和所述二维矩阵的各行数据进行计算物体在不同角度下的一维投影分布函数F_θ(L)，所述一维投影分布函数F_θ(L)可表示为：

依次获取不同角度下的一维投影分布函数，并将所述一维投影分布函数按角度大小排列得到物体的拉东谱。

5.如权利要求1所述的单像素成像方法，其特征在于，所述二维矩阵的各行数据按照不同的角度进行后向投影变换时，角度的数量可以在投影角度0°≤θ＜180°区间进行划分设置。