本发明提供了一种能够进行高质量成像的基于离散余弦变换的单像素快速主动成像系统，其技术核心为光场生成模块产生的基于二维离散余弦变换的二维余弦正交结构光场；并将这种正交结构光场通过光场投射器投向被探测目标，将目标的像调制；再利用单像素探测器采集调制后的光场光强信号；在图像重建模块中利用光场光强信号和二维离散余弦逆变换算法对目标物体图像进行重建。本发明的优点是结构简单，无需任何扫描，能够避免成像环境中背景光的干扰，所利用的数据仅仅为被调制目标的光强信号，成像速度快，且能够在采集少量光强信号的情况下进行单像素成像。