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针对现有压缩感知图像序列重建算法重建精度不高、模型参数设置较多的问题,提出了一种结合稀疏支撑集先验和残差补偿的算法。在已知前一帧图像重建结果的基础上,通过求解1个最小化加权l1范数问题得到当前帧图像的初始估计。通过对估计残差进行压缩感知重建并对初始估计加以补偿,得到当前帧图像的最终重建结果。与其他同类算法相比,该算法减少了阈值参数的设置。实验结果表明,在相同的测量值数目下,该算法重建图像的相对误差、峰值信噪比和结构相似度指标均优于同类比较算法。