本发明公开了一种图像采集方法，其包括以下步骤：(1)获取图像原始信号xn×n；(2)根据模型ψn×nxn×n＝sn×n得到图像稀疏信号sn×n，其中ψn×n为正交变换基；(3)根据模型An×msn×n＝bm×m得到图像测量信号bm×m，其中An×m为测量矩阵，n>>m；(4)求解满足模型的最稀疏向量(5)根据模型得到图像重建信号本发明所述的图像采集方法，其基于压缩感知理论设计，压缩与采样同步，可实现更加高效的压缩采样、存储、传输和恢复。本发明还公开了一种图像采集系统，其采用上述图像采集方法实现对图像的实时采集。