壓縮感知遙感成像技術

第1章 壓縮感知概述
1.1 壓縮感知基本思想
1.2 壓縮感知理論研究進展
1.2.1 壓縮感知理論來源
1.2.2 信號稀疏表示方法
1.2.3 信號壓縮測量方法
1.2.4 信號重構算法
1.3 壓縮感知成像應用研究進展
1.3.1 單像素相機
1.3.2 編碼孔徑成像
1.3.3 CMOS壓縮成像
1.3.4 光譜成像
1.3.5 光子疊加成像
1.3.6 雷達壓縮成像
1.3.7 目標檢測
1.3.8 壓縮感知理論在其他領域中的應用
第2章 壓縮感知理論基礎知識
2.1 信號稀疏表示
2.1.1 信號稀疏度
2.1.2 正交變換法
2.1.3 超完備字典法
2.2 信號壓縮測量
2.2.1 採樣理論和壓縮採樣理論
2.2.2 信號的壓縮感知測量
2.3 信號重構
2.3.1 L0範數重構
2.3.2 L1範數重構
第3章 遙感圖像稀疏表示理論
3.1 完備基下的圖像稀疏表示
3.1.1 脊波變換
3.1.2 曲波變換
3.1.3 輪廓波變換
3.1.4 條帶波變換
3.1.5 其他多尺度變換理論
3.1.6 完備基下圖像稀疏表示性能
3.2 超完備字典下的圖像稀疏表示
3.2.1 特定函數下的超完備字典
3.2.2 基於樣本數據的超完備字典
3.2.3 圖像的超完備表示方法
3.2.4 超完備基下圖像稀疏表示性能
3.3 遙感圖像的在線稀疏表示
3.3.1 在線稀疏表示框架
3.3.2 訓練樣本選取
3.3.3 字典訓練方法
3.3.4 模擬實驗分析
第4章 遙感圖像壓縮測量矩陣
4.1 常用測量矩陣
4.1.1 高斯隨機測量矩陣
4.1.2 部分傅里葉測量矩陣
4.1.3 部分阿達馬測量矩陣
4.1.4 伯努利隨機測量矩陣
4.1.5 托普利茲矩陣
4.1.6 常用測量矩陣性能測試
4.2 確定性測量矩陣
4.2.1 托普利茲矩陣和循環矩陣
4.2.2 正交對稱循環矩陣
4.2.3 分塊循環矩陣
4.2.4 確定性測量矩陣的性能測試
4.3 確定性測量矩陣的硬件實現
4.3.1 確定性測量矩陣的結構分析
4.3.2 確定性測量矩陣構造的硬件實現分析
4.3.3 矩陣構造的FPGA實現與模擬
第5章 遙感圖像重構算法
5.1 貪婪算法
5.1.1 正則化正交匹配追蹤算法
5.1.2 壓縮採樣匹配追蹤算法
5.1.3 稀疏自適應匹配追蹤算法
5.1.4 貪婪算法性能測試
5.2 凸優化算法
5.2.1 閾值疊代算法
5.2.2 Bregman疊代算法
5.2.3 凸優化算法性能測試
5.3 基於梯度投影稀疏重建的快速重構算法
5.3.1 梯度投影稀疏重建算法特性分析
5.3.2 快速收斂方法研究
5.3.3 快速計算方法研究
5.3.4 基於梯度投影稀疏重建的快速重構算法性能測試
5.4 正則化Bregman疊代算法
5.4.1 L1正則化的Bregman視頻重構
5.4.2 Lp正則化的Bregman視頻重構算法
第6章 壓縮感知遙感成像原理
6.1 壓縮成像原理
6.1.1 成像系統的數學描述
6.1.2 光學系統成像計算
6.1.3 從圖像退化求解到壓縮成像
6.2 傳統壓縮遙感成像與壓縮感知遙感成像
6.2.1 傳統壓縮遙感成像
6.2.2 壓縮感知遙感成像
6.3 壓縮感知遙感成像系統建模
6.3.1 壓縮感知遙感視頻成像系統建模
6.3.2 成像模型性能分析
第7章 高分辨率紅外遙感壓縮成像方法
7.1 頻域編碼掩模高分辨率成像方法
7.1.1 基於頻域調制的壓縮採樣策略
7.1.2 頻域調制器的矩陣構造
7.1.3 頻域調制器的硬件實現
7.2 編碼孔徑高分辨率成像方法
7.2.1 編碼孔徑壓縮測量方法
7.2.2 編碼孔徑掩模輻射效應分析
7.3 模擬實驗與分析
7.3.1 模擬實驗設計
7.3.2 模擬實驗結果
7.3.3 實驗結果分析
第8章 高分辨率CMOS壓縮成像方法
8.1 CMOS圖像傳感器
8.1.1 CMOS圖像傳感器總體結構
8.1.2 CMOS圖像傳感器像元電路
8.2 CMOS壓縮成像方法
8.2.1 模擬域內的壓縮採樣策略
8.2.2 可分離測量矩陣
8.2.3 壓縮採樣的硬件實現
8.3 模擬實驗與分析
8.3.1 離散餘弦變換（DCT）測量矩陣實驗結果
8.3.2 量化餘弦變換（QCT）測量矩陣實驗結果
8.3.3 系統功耗分析
第9章 遙感視頻壓縮成像方法
9.1 相位調制和半幀疊加的遙感視頻壓縮測量系統設計
9.1.1 系統結構
9.1.2 相位調制矩陣設計
9.1.3 性能分析
9.2 相關性估計的遙感視頻壓縮測量系統設計
9.2.1 系統結構
9.2.2 塊線性壓縮測量
9.2.3 相關性估計
9.2.4 相關性估計壓縮測量
9.2.5 相關性估計聯合重構
9.2.6 性能分析
9.3 動態估計的遙感視頻壓縮測量系統設計
9.3.1 系統結構
9.3.2 數據壓縮測量
9.3.3 動態序列估計
9.3.4 測量矩陣估計
9.3.5 性能分析
9.4 遙感視頻壓縮成像