單像素成像中模數(shù)轉(zhuǎn)換器的量化噪聲分析

王倩

摘 要：作為一種新的成像方式，單像素成像利用單像素探測器探測得到目標(biāo)物體圖像在測量矩陣上的投影信息，并利用壓縮感知技術(shù)重構(gòu)目標(biāo)物體圖像。單像素成像能利用低于奈奎斯特采樣率的采樣數(shù)獲得更高質(zhì)量的目標(biāo)物體圖像，獲得了眾多研究者的關(guān)注。為了得到測量值的數(shù)字信號，單像素成像利用模數(shù)轉(zhuǎn)換器將采集到的信號電壓值進(jìn)行量化得到最終的測量值。但是在模數(shù)轉(zhuǎn)換器量化過程中不可避免的會引入誤差。若模數(shù)轉(zhuǎn)換器精度越高，則量化比特?cái)?shù)越多，量化誤差越小；如果模數(shù)轉(zhuǎn)換器精度較低，則量化比特?cái)?shù)較少，模數(shù)轉(zhuǎn)換器能夠表示的范圍就越小，量化誤差越大。模數(shù)轉(zhuǎn)換器的量化誤差對重構(gòu)圖像質(zhì)量造成了一定的影響。因此就對單像素成像中的模數(shù)轉(zhuǎn)換器量化誤差進(jìn)行分析，研究誤差對重構(gòu)圖像質(zhì)量的影響。

關(guān)鍵詞：單像素成像；模數(shù)轉(zhuǎn)換器；量化；誤差；重構(gòu)圖像

中圖分類號：TB 文獻(xiàn)標(biāo)識碼：A doi：10.19311/j.cnki.1672-3198.2018.23.095

1 引言

單像素成像是壓縮感知理論的硬件實(shí)現(xiàn)過程。Rice大學(xué)提出的單像素相機(jī)系統(tǒng)是單像素成像系統(tǒng)中的典型代表。該單像素相機(jī)利用TI公司設(shè)計(jì)的DMD數(shù)字微鏡器件作為空間光調(diào)制器對目標(biāo)物體光線進(jìn)行隨機(jī)調(diào)制，獲取目標(biāo)物體圖像隨機(jī)調(diào)制后的信息。利用壓縮感知理論隨機(jī)測量矩陣與稀疏基不相干性較好的特點(diǎn)能夠較好的滿足RIP準(zhǔn)則，重構(gòu)質(zhì)量較好。單像素成像獲得了眾多學(xué)者的關(guān)注，其研究不僅具有較強(qiáng)的學(xué)術(shù)意義，更具有較好的實(shí)際應(yīng)用意義。……