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提出了一种基于四元数域总变差方法的彩色图像压缩感知重建算法，该算法可有效提高彩色图像的重建能力．首先，将彩色图像从RGB空间转换到CMYK空间，并将CMYK空间的各个分量赋值给一个四元数矩阵．同时通过四元数的欧拉形式，将四元数矩阵转换为幅度和相位的信息．然后，为了完善重建的结果，将四元数矩阵的幅度和相位作为压缩感知优化方程新的平滑约束项．最后，用基于梯度的迭代算法来求解压缩感知优化方程．实验结果表明，所提出的算法考虑了幅度和相位的信息，比现有的将彩色图像的3个分量当作独立分量的算法效果好．