Hadamard与傅立叶单像素成像技术比较：高效与低光成像解决方案

本文探讨了Hadamard单像素成像（HSI）与傅立叶单像素成像（FSI）这两种在近年来备受关注的主动照明空间信息获取技术的比较。作为非可见光成像和低光照条件下的有效解决方案，单像素成像技术因其独特优势而逐渐受到重视。然而，早期的此类技术在重建质量和数据采集时间方面存在问题。 Hadamard单像素成像是通过Hadamard矩阵进行编码和解码的一种方法，它将图像分解成多个独立的部分，每个部分通过不同的Hadamard掩码进行照射，然后通过测量这些被照射部分的响应来重构图像。这种方法的优点在于编码过程简单，可以减少噪声干扰，并且在一定程度上可以提高成像速度。但缺点是可能需要更多的编码掩码，导致系统复杂度增加。 相比之下，傅立叶单像素成像是基于傅立叶变换原理，利用不同频率的光束对图像进行采样。FSI通过频域操作来恢复图像，这通常涉及较少的测量次数，因为一个复杂的傅立叶编码通常能提供足够的信息。然而，傅立叶方法在处理高分辨率图像时可能会面临计算复杂性和频域噪声的问题，尤其是在低信噪比条件下。 在这篇文章中，作者对比了HSI和FSI在实际应用中的性能，包括成像质量、重建算法的效率、以及对硬件资源的需求。他们可能通过一系列实验，如图像重建的准确度测试、速度测试和信噪比分析，来评估这两种方法的优劣。此外，文章还可能讨论了如何优化这两种技术，以克服各自的局限性，例如通过改进编码策略或结合其他信号处理技术提升成像性能。 这篇文章对于研究者和工程师来说，提供了深入理解这两种单像素成像技术的关键见解，有助于他们在选择合适的成像方案时做出决策，特别是在需要快速、高质量成像的应用场景中。通过了解这两种方法的差异，可以推动单像素成像技术进一步发展，以满足日益增长的科学和技术需求。