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本文给出一个采用光电传感器组成的稀疏图像采集系统，并结合压缩传感理论设计了一种基于稀疏表示的轮廓识别方法。该方法首先把收集到的不同类型物体轮廓作为训练和测试样本，然后构造归一化样本矩阵，对应CS理论中的基函数，最后采用l1范数最小化算法求解测试信号对应的稀疏表示系数，根据对应基函数上所得系数的稀疏性对测试信号分类。数值仿真和现场实验结果表明：该方法对不同类型物体轮廓具有很好的分类效果；对同一类型物体不同角度、速度和姿态的样本分类具有良好的鲁棒性。