单像素成像技术作为一种新颖的计算成像方法,可以通过探测目标反射或者透射光进行成像。该技术具有系统简单、成本低廉、利于集成化、能够实现宽谱成像等优点,在光学成像领域迅速获得关注并被逐步发展。单像素成像技术的核心是使用单像素探测器获取不同的基底图案和目标物体之间的相关强度（即待测物体的二维图像与基底图案的内积）,再根据相应的算法来恢复图像。然而,无空间分辨率的单点光电探测器无法一次探测直接获取待测物体携带信息,所以要想实现完美成像就需要对场景进行与成像分辨率像素数量相当的测量。而随着成像分辨率的增加,采样次数也会相应成倍的增加,成像时间也会随之增长。因此,如何在保证一定成像质量的前提下提升成像速度已经成为推进单像素技术进一步发展的主要因素。已有研究表明,同等采样率下,傅里叶单像素成像技术的重建质量是基于正交变换的单像素成像技术中的佼佼者。为此,本文将从以下几个方面展开研究并提出三种傅里叶单像素成像技术的降采样策略:（1）详细介绍了傅里叶单像素成像的原理,主要包含数据采集阶段和图像重建阶段。数据采集阶段是编码特定的傅里叶基底图案并将其按特定顺序投影至待测物体。光电探测器采集从物体反射的光并送入数据采集卡,将模拟信号转化为数字信号;图像重建阶段是指计算机对数字信号的处理,主要是采用傅里叶逆变换算法进行对物体的重建。（2）根据自然目标图像具有稀疏性的特点,从理论上分析了傅里叶频谱的对称特性,并经过数值仿真和搭建实验系统验证了通过对称性可以有效降低傅里叶单像素成像的采样率。在此基础上,研究了利用高速数字微镜阵列器件（DMD）投影傅里叶基底图案的可行性,该方案将灰度级的傅里叶基底图案经过抖动算法处理后变成二值化图案,有效提高了投影速率。（3）提出了一种基于变换域自适应降采样的傅里叶单像素成像方法。该方法利用傅里叶变换频谱能量集中的特点,在频域合理规划采样路径;然后,沿规划路径测量谱系数,计算每段采样路径的谱系数方差,并在线进行曲线拟合,当曲线斜率达到人为设定的误差带（或趋近于0）,采样和测量都自动停止;最后,对获得的谱系数矩阵实施傅里叶逆变换重建目标图像。（4）将DQN算法融入傅里叶单像素成像,通过强化学习对待测物体进行多次训练最终获取最佳采样路径。该算法智能地避免了人为规划采样路径,能够实现高速、高质地采集和成像,并提高了整体抑制噪声的能力。仿真与实验数据表明,提出的三种策略均可以实现在保证成像质量的前提下,简单快速地去除大部分冗余系数从而大幅度降低傅里叶单像素成像的采样率。除此之外,文中的降采样策略同样适用于哈达玛变换、离散余弦变换等其他基于正交变换的单像素成像技术,具有通用性和灵活性。单像素成像技术具有成本低、抗噪声能力强、工作范围广等优点,降采样策略为其在工业和生物医学等领域的发展提供了可观的效率提升。