基于PnP-ADMM SOC平台的单像素高分辨成像系统

针对目前单像素成像系统实时成像环境压缩采样重构的噪声鲁棒性需求,实现了基于即插即用的交替方向乘子法（PnP-ADMM）非凸反演框架的单像素成像硬件系统。针对所建立PnP-ADMM反演重构算法采用3种降噪算子完成数值仿真,仿真结果表明,所建立单像素成像PnP-ADMM反演重构算法在采样率为12.50%及25.00%的条件下峰值信噪比可达24.82 dB及29.64 dB,结构相似性分别可达0.75及0.88。硬件系统实验结果表明,在采样率为25.00%的情况下,采用邻近算子、软阈值算子和全变分算子的PnP-ADMM片上系统（SOC）重构分辨率为256 pixel×256 pixel的图像的耗时分别为0.369 s、0.303 s和0.681 s,相比于仅使用ARM处理器分别提高了141.9倍、172.1倍和80.3倍。在采样率为25.00%、成像距离为300 cm条件下,所建立PnP-ADMM SOC单像素成像系统能够实现0.445～0.500 lp/mm的分辨率,具有较好的噪声抑制能力。