在图像压缩感知重建中，针对重构效果和耗时不能兼得的问题进行深入研究。基于小波域稀疏，选用常规观测矩阵进行观测采样，通过对观测结果预定义滤波、选取信号硬阈值，引入共轭梯度下降算法，对分段正交匹配追踪（StOMP）重建算法进行改进。提出重建图像的边缘相似度概念，并对不同压缩比下的观测信号重建进行实验仿真。结果表明，相对于改进前StOMP算法，改进算法在迭代收敛时间较短的情况下，重构效果有所提升。在主观评价上，重建图像噪声点明显减少；客观评价上，PSNR值提高，达到了预期效果。该算法为高效解决压缩感知优化重建问题提供了参考。