本发明提出一种基于频域矩阵分解的快速单透镜计算成像方法。在频域下，将待求解的模糊图像的频域矩阵拆分成一系列基的线性组合，对每个基进行图像复原计算，并保存所得到的对应清晰图像的基，然后对于新的模糊图像，将其同样拆分成一系列基的线性组合，可直接由所得到的清晰图像的基得到最终的图像复原效果。基于矩阵分解的图像复原算法省略了现有图像复原算法中的多次迭代优化过程，是图像复原领域全新的突破，所需计算时间大大减少，基本可以满足单透镜计算成像的实时性需求。