本发明公开了一种基于时域和频域相协调的傅立叶单像素成像重构方法，所述方法包括采集过程和重构过程，其中：采集过程是在设置的采样模式下利用傅立叶基底图案对被测目标进行编码，然后通过单像素探测器获得其光强值，根据光强值获得对应空间频率的傅立叶系数，从而获得目标的欠采样傅立叶频谱。通过实验装置对目标采集完毕后，采用基于时域和频域相协调的重构方法从采集的欠采样傅立叶频谱中重构出目标图像。本发明的重构方法利用神经网络将时域信息和频域信息相协调对欠采样频谱进行重构，能够解决传统傅立叶单像素欠采样条件下质量下降的问题，从而提高单像素成像效率。