基于稀疏正则优化的图像复原算法

为提高图像复原的速度,改进图像复原的质量,提出一种新算法。将图像复原表示为一类标准的优化问题,采用交替最小化把该优化问题分解为等价的两个子问题。通过迭代求解这两个子问题,获得图像复原问题的解。在此迭代过程中,引入迭代软阈值法处理图像降噪子问题。实验对不同类型的模糊图像进行了复原,其结果验证了算法的有效性。与多级阈值Landweber(MLTL)算法和快速收缩阈值算法(FISTA)相比,处理相同图像时,所提算法可分别节省28%和71%的时间,同时复原图像的信噪比(SNR)可提高0.7~3.5dB。     

基于稀疏表示的多正则优化图像复原

由于单正则化图像复原算法所利用的先验信息有限,影响了复原图像的质量。为克服此类算法的不足,融入更多的先验信息,改善图像复原的效果。在稀疏表示的理论框架下,提出了一种多正则优化图像复原算法。该算法将图像复原表示为含多正则项的全局优化问题,为有效处理这一复杂的图像复原问题,采用交替优化策略并借助变量分裂将其分解为若干优化子问题。其中,[uj+1]子问题可微,可直接得到其解析解。不可微的[wj+1]和[vj+1]子问题,则通过邻近映射求解。实验过程中对三种不同类型的退化图像进行了复原,所得结果验证了该算法的有效性。与FISTA（Fast Iterative Shrinkage-Thresholding Algorithm）和Split Bregman等单正则化图像复原算法相比,所提算法的复原效果和时间性能更优。     

高光谱混合像元分解的稀疏优化算法

提出一种参数自适应估计的高光谱混合像元分解算法。为混合像元分解问题建立新的约束优化模型,该模型的目标函数由L2误差项和Lp正则项构成。利用交替优化方法将模型分解为若干子问题,采用邻近算子方法求解这些子问题。在交替迭代的求解过程中,根据每次迭代的结果自适应地选择模型参数。从理论角度分析了算法的收敛性,并通过实验验证了所提算法的有效性。实验结果还表明,与经典的高光谱混合像元分解算法相比,所建立的模型及提出的求解算法可获得更佳的混合像元分解效果。     

L1-L 2正则化的图像复原交替优化算法

为快速且准确地重建原始图像,提出一种新的图像复原算法。在稀疏表示的框架下,建立图像复原问题的约束优化模型,同步估计原始图像及其稀疏表示。复原模型的目标函数包含L1-L 2双正则项,为此采用交替优化将模型分解为若干子问题,交替迭代求解这些子问题。其中不可微分的子问题,由迭代重加权方法进行处理。实验结果表明,仅需较少次迭代该算法即可获得原始图像及其稀疏表示的最优估计。与某些优秀的同类算法相比,该算法的速度更快,复原图像的质量更高。     

基于改进约束最小二乘方法的图像复原算法

约束最小二乘方法（约束最小二乘方滤波器）在图像复原的应用过程中普遍只要求噪声方差和均值的知识,对处理的每一幅图像都能产生最优效果,因而得到了广泛应用。文中提出的图像复原算法就是基于约束最小二乘方法的,并对其进行了改进。通过实验证明,用该改进的图像复原处理方法复原的图像比用维纳滤波方法复原的图像更加平滑,复原图像的信噪比也更大。另一方面,改进的约束最小二乘方法复原的图像比平滑约束最小平方法复原的图像具有更加突出的边缘,而且同样具有更高的信噪比。适当应用该方法,能够体现出维纳滤波和平滑约束最小平方滤波这两种基本的约束最小二乘方滤波相结合的效果优势。     

基于改进约束最小二乘方法的图像复原算法

约束最小二乘方法(约束最小二乘方滤波器)在图像复原的应用过程中普遍只要求噪声方差和均值的知识,对处理的每一幅图像都能产生最优效果,因而得到了广泛应用。文中提出的图像复原算法就是基于约束最小二乘方法的,并对其进行了改进。通过实验证明,用该改进的图像复原处理方法复原的图像比用维纳滤波方法复原的图像更加平滑,复原图像的信噪比也更大。另一方面,改进的约束最小二乘方法复原的图像比平滑约束最小平方法复原的图像具有更加突出的边缘,而且同样具有更高的信噪比。适当应用该方法,能够体现出维纳滤波和平滑约束最小平方滤波这两种基本的约束最小二乘方滤波相结合的效果优势。     

基于变量分离和加权最小二乘法的图像复原*

为提高图像复原的质量和速度,提出一种新的图像复原算法。首先基于变量分离技术,加入新的约束条件,建立解决图像复原问题的目标函数;然后利用交替最小化方法,将目标函数的优化分解为两个交替迭代的过程,以获得图像复原问题的全局最优解。在求解分离得到的新变量的过程中,引入迭代重加权最小二乘法(IRLS)处理L1范式的不可微分问题。实验结果表明,提出的算法有效地解决了图像复原问题;与同类的一些算法相比,该算法在复原速度和复原效果方面均具有优势。     

基于字典对联合学习的退化图像复原方法

针对传统字典学习方法在退化图像复原中效果不理想的问题,提出一种基于字典对联合学习的退化图像复原方法.首先在图像稀疏分解和字典学习的基本框架下,对基于字典学习复原方法的整个过程和关键步骤进行分析;然后针对图像复原的线性模型存在的缺陷,提出一种非线性的基于字典对联合学习的框架,解决了传统字典学习方法在退化图像复原中存在的不对称问题;最后利用随机梯度下降算法估计字典模型参数,并使用一种经典的启发式方法提高该算法的稳定性和收敛速度.基于各向同性和各向异性模糊核的实验结果表明,该方法对于非盲图像复原与当前技术条件下的方法相比是有竞争力的,甚至是更好的.     

基于交叠组合稀疏高阶全变分的图像复原

针对传统全变分进行扩展,提出了一种高阶全变分结合交叠组合稀疏的新算法,将像素级别梯度信息推广为高阶交叠组合稀疏梯度信息,更好地抑制了因全变分产生的阶梯效应并保存了图像边缘等细节信息。为了解决提出的图像复原新算法的优化问题,采用交替方向乘子算法（ADMM）来交替求解优化问题。将提出的新算法与其他几种相关算法相比,并用峰值信噪比（PSNR）和结构相似性（SSIM）两个评价指标来评价图像复原后的质量,从而论证了新算法的优越性。     

基于PSF尺寸预估计的天文图像复原优化算法

地基天文观测中,对大气湍流造成的天文模糊图像进行复原时,由于缺少准确的PSF（Point spread function）信息,加之复原过程的病态性,天文图像的盲反卷积运算一直是难点。针对天文图像的稀疏特性,基于稀疏测度的PSF估计算法可有效地解决PSF信息缺省的问题,该算法受PSF尺寸参数选择的影响较大。通过基于边界测度的PSF尺寸预估计算法对稀疏测度PSF估计算法进行改进。优化算法首先对PSF尺寸有效预估计,得到精确的PSF估计值,最终提高了图像复原的精度。仿真结果表明,优化后的算法应用到天文图像复原过程中后,可以更为准确地估计出模糊图像的PSF大小,改善天文模糊图像的复原效果。     

稀疏性正则化的图像泊松恢复模型及分裂Bregman迭代算法

生物医学、天文等成像系统通常会受到泊松噪声的干扰, 基于图像在过完备字典下的稀疏表示, 在贝叶斯最大后验概率估计框架下, 建立了针对泊松噪声的稀疏性正则化图像恢复凸变分模型, 采用负log的泊松似然函数作为数据保真项, 模型中非光滑的正则项约束图像表示系数的稀疏性, 并附加恢复图像的非负性约束. 进一步, 基于分裂Bregman方法, 提出了求解该模型的多步迭代快速算法, 通过引入辅助变量与Bregman距离, 可将原问题转化为两个简单子问题的迭代求解, 大幅度降低了计算复杂性. 实验结果验证了本文模型与数值算法的有效性.     

一种改进的受限制自适应图像复原算法

利用Wiener滤波或约束最小二乘方法复原的图像在图像灰度值发生跳变处会出现振铃式的波纹。受限制自适应图像复原算法对复原和平滑加以局部的适应性控制,有效地克服振铃波纹。在受限制自适应图像复原算法的基础上,通过提高加权数组的精细程度,改善复原的自适应控制能力,采用Neumann边界条件消除边界截断引起的寄生波纹。实验结果表明改进算法的复原效果较优。     

具有一阶约束的最小二乘方图像复原法

研究了一类具有约束条件的最小二乘方图像复原方法,在此基础上,提出了具有一阶微分条件的约束最小二乘方图像复原方法。仿真结果证明了该算法的有效性。     

MATLAB在图像复原中的应用

图像复原是一种去除或减轻在获取数字图像过程中发生的图像质量下降的方法。该文主要对维纳滤波复原．盲去卷积算法复原和约束最小二乘方滤波复原进行了探讨,同时对上述算法进行了仿真实现,并分析了实验的结果。     

MATLAB在图像复原中的应用

图像复原是一种去除或减轻在获取数字图像过程中发生的图像质量下降的方法。该文主要对维纳滤波复原,盲去卷积算法复原和约束最小二乘方滤波复原进行了探讨,同时对上述算法进行了仿真实现,并分析了实验的结果。