本发明公开了一种高采样效率的傅里叶单像素成像方法，首先利用空间光调制技术对目标物体图像的傅里叶谱进行采样密度变化的稀疏采样，进而对所获得的傅里叶谱施行L1‑Magic压缩感知算法，最终重建出物体图像。本发明利用自然图像在傅里叶域能量高度集中的特性，通过对重要性高的傅里叶系数进行高概率采样作为约束，使压缩感知算法可以通过凸优化求解出未被采样的且重要性高的傅里叶系数，并将所节省的测量用于采集重要性较低的傅里叶系数，最终使收集到的空间信息最大化，从而实现了以少量的测量次数重建出清晰的物体图像，实现高采样效率的单像素成像。本发明所实现的高采样效率特征可使本发明应用于动态场景的单像素成像。