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一种基于自适应的块压缩感知图像重构方法

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成果类型:
专利
发明/设计人:
赵辉煌;郑金华;邹祎;孙雅琪
申请/专利权人:
衡阳师范学院
专利类型:
发明专利
语种:
中文
申请时间:
2018-06-26
申请/专利号:
CN201810666297.3
公开时间:
2018-12-11
公开号:
CN108986043A
主申请人地址:
421002 湖南省衡阳市珠晖区衡阳师范学院(新校区)
代理人:
马强%王娟
机构署名:
本校为其他完成单位
主权项:
1.一种基于自适应的块压缩感知图像重构方法,包括以下步骤:1)对原图像进行基于不同块形状的块分割,得到K1个结果,即<img file="FDA0001707694400000011.TIF" wi="310" he="79"/>2)设置阈值参数λ和采样比例u;原图像的尺寸为N×N,N为自然数,M=N*u,迭代参数k1=1;高斯随机矩阵<img file="FDA0001707694400000012.TIF" wi="467" he="76"/><img file="FDA0001707694400000013.TIF" wi="382" he="70"/>定义ε;itr为迭代次数;小波正交矩阵Ψ∈R<sup>N×N</sup>;3)设置迭代参数k1=1,迭代计算<img file="FDA0001707694400000014.TIF" wi="227" he="79"/>4)将<img file="FDA0001707694400000015.TIF" wi="55" he="63"/>子向量标记为<img file="FDA0001707694400000016.TIF" wi="435" he="74"/>即<img file="FDA0001707694400000017.TIF" wi="555" he="101"/>有Q个子向量;5)初始化<img file="FDA0001707694400000018.TIF" wi="235" he="63"/>6)设置迭代参数i=0,7)初始化误差参数r0=1,r‑1=0;8)如果满足条件|ri‑ri‑1|<10‑5,调整λ,使λ的值为原来的1/2,并转到步骤7),否则进入步骤9);9)令<img file="FDA0001707694400000019.TIF" wi="259" he="63"/>x<sup>i</sup>为第i次迭代结果;10)对<img file="FDA00017076944000000110.TIF" wi="53" he="63"/>进行Wiener滤波操作,<img file="FDA00017076944000000111.TIF" wi="342" he="71"/>11)令<img file="FDA00017076944000000112.TIF" wi="551" he="72"/>12)令<img file="FDA00017076944000000113.TIF" wi="700" he="65"/><img file="FDA00017076944000000114.TIF" wi="234" he="76"/>为<img file="FDA00017076944000000115.TIF" wi="47" he="63"/>的中间值;<img file="FDA00017076944000000116.TIF" wi="494" he="88"/>13)迭代参数p的值设置为1,将<img file="FDA00017076944000000117.TIF" wi="54" he="64"/>子向量标记为<img file="FDA00017076944000000118.TIF" wi="421" he="76"/>对于<img file="FDA00017076944000000119.TIF" wi="523" he="71"/>中的每一个子向量,定义迭代参数k=1;对于<img file="FDA00017076944000000120.TIF" wi="123" he="74"/>中的每个元素<img file="FDA00017076944000000121.TIF" wi="155" he="79"/>进入步骤14);14)如果<img file="FDA00017076944000000122.TIF" wi="243" he="73"/>那么<img file="FDA00017076944000000123.TIF" wi="227" he="73"/>15)k的值加1,如果k小于<img file="FDA0001707694400000021.TIF" wi="126" he="72"/>中元素的个数,跳转到步骤14);否则转到步骤16);16)p的值加1,如果p小于或等于Q,则转到步骤13);否则进入步骤17)17)计算<img file="FDA0001707694400000022.TIF" wi="236" he="63"/>18)计算<img file="FDA0001707694400000023.TIF" wi="582" he="63"/>19)<img file="FDA0001707694400000024.TIF" wi="641" he="88"/>20)i的值加1,如果i<=itr,则跳转到步骤8),否则,继续步骤21);21)k1的值加1,如果k1<=K1,则跳转到步骤3),否则,继续步骤22);22)对于K1种分块方式,共得到K1个不同的重构结果,即<img file="FDA0001707694400000025.TIF" wi="318" he="70"/>设置迭代参数k1=1;23)<img file="FDA0001707694400000026.TIF" wi="83" he="63"/>中元素个数为T,统计<img file="FDA0001707694400000027.TIF" wi="81" he="63"/>中绝对值小于ε元素的个数,定义为Z,sp<sub>k1</sub>=Z/T;24)k1的值加1,如果k1<=K1,转到步骤29);否则进入步骤25);25)计算sp<sub>d</sub>=max{sp<sub>1</sub>,sp<sub>2</sub>,...,sp<sub>K1</sub>},得到稀疏度最大的结果的下标d,即得到最大结果<img file="FDA0001707694400000028.TIF" wi="107" he="72"/>26)计算<img file="FDA0001707694400000029.TIF" wi="247" he="63"/>27)令s'(1),s'(2),...s'(Q)为s'对应的行向量,将迭代参数p置1;28)将s'的每一个行向量s'(p)转化成w<sub>d</sub>×h<sub>d</sub>的块<img file="FDA00017076944000000210.TIF" wi="147" he="79"/>w<sub>d</sub>,h<sub>d</sub>分别为第d种分块方式的长和宽;29)p的值加1,如果p<=Q,转到步骤28);否则进入下一步骤;30)输出新的图像<img file="FDA00017076944000000211.TIF" wi="371" he="72"/>
摘要:
本发明公开了一种基于自适应的块压缩感知图像重构方法,通过采用不同的分块方式,对图像进行多种形式的分块,然后分别对分块结果采用最小化二范式的方法,进行压缩重构。通过比较每一种分块方法的重构结果的稀疏度,自适应地选择稀疏最大的重构结果,最后通过逆变换,得到最优的结果。本发明的方法鲁棒性强,解决了现有分块压缩感知图像重构中分块重构存在的块效应问题,提高了重构效果。

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