本文针对极弱光条件下可视目标探测问题,利用单像素相机特有的高通量测量特性以及高通量测量带来的超高灵敏度优点,采用压缩感知扫描成像方式,在一定程度上解决了成像速度问题,并对运动目标的压缩感知成像进行了初探性研究。具体地,本文在行扫描采样方式的前提下,分析了运动目标压缩成像过程中会出现模糊的原因,通过构造运动测量矩阵并在恢复算法下重构目标信息,达到了在压缩采样的同时重建出运动目标的图像,实验结果表明,该方法可获得高质量的运动物体成像,并且去模糊效果显著。在理论分析和数值模拟的基础上,通过引入数字微镜器件,并采用互补压缩测量的方式,搭建了一套计算运动成像实验装置,验证了该方法对于恢复运动物体图像信息的可行性。本文还通过引入图像质量评价标准定性的分析了运动物体成像质量与速度之间的关系以及所提成像方法的抗噪性能。并在后续研究中提出了改进计算模型以及基于改进计算模型的变速直线运动成像的研究。该工作增强了压缩感知成像理论的应用价值,诸如在遥感探测(尤其是机载对地推扫)成像、弱光和红外等特殊场景下会有很好的应用前景。