收藏本站
收藏 | 手机打开
二维码
手机客户端打开本文

基于数值线性代数与稀疏优化的图像复原问题研究

赵熙乐  
【摘要】:图像在形成、记录、处理和传输过程中,由于成像系统、记录设备和传输介质等不完善,从而导致图像质量下降即图像降质。例如,大气湍流的扰动效应,环境条件的变化和传感元器件自身的质量原因产生的噪声干扰,被摄物与成像设备间的相对运动造成的运动模糊等。图像复原是利用图像的某些先验知识来重建图像从而改善图像质量的技术。然而随着对图像质量和图像分辨率要求的提高,图像复原算法的代价和硬件实现的复杂度显著地增加,且实际应用中对图像复原算法通常有实时性要求。这对现有数字图像复原技术提出了更大的挑战也预示了其广阔的应用前景。本文研究内容涉及图像复原问题中的两个方面:其一,主要发展了求解图像复原问题中大规模线性代数系统的高效正则化方法;其二,研究更加符合实际的图像复原模型。具体来说,本文研究内容组织为方法篇和模型篇,其中前四部分归于正则化方法研究篇,后两部分属于模型研究篇,具体内容如下 基于Toeplitz-plus-Hankel矩阵的分裂,提出了求解Toeplitz-plus-Hankel线性系统的分裂迭代方法并进一步讨论了分裂迭代方法的计算复杂度,收敛性质以及(拟)最优参数的选取问题。 利用新均值边界条件下模糊矩阵的特殊结构,给出了其模糊矩阵的最优Kronecker积逼近算法。并进一步提出了基于Kronecker积逼近的TSVD型正则化方法来求解新均值边界条件下图像复原问题。 Landweber方法具有简单的迭代格式,但缓慢的收敛速度限制了Landweber方法的广泛应用。提出了基于向量外推的Landweber方法并进一步考虑了更加实用的重启型基于向量外推的Landweber方法。数值实验说明基于向量外推的Landweber方法的收敛速度优于其它Landweber型方法的收敛速度。 受基于向量外推的截断奇异值分解(TSVD)方法在中小规模问题上优异表现启发,提出适用于大规模线性离散不适定问题的高效杂交正则化方法。该杂交正则化方法将基于向量外推的TSVD方法用于求解Krylov子空间方法产生的中小规模问题,从而发挥了Krylov子空间方法和基于向量外推的TSVD方法各自的优势。 由于各种原因,实际情况中点扩散函数通常不能精确给定。我们考虑涉及复原图像和点扩散函数噪声两个变量的模型来求解点扩散函数被噪声污染情况下的图像复原问题。并提出求解该模型的交替极小化方法和讨论交替极小化方法的收敛性质。大量的数值实验说明了建立模型的合理性和交替极小化方法的高效性。 如何有效地解译混合像元(unmixing)和去除造成遥感图像降质的模糊是高光谱遥感应用的关键问题。建立了高光谱图像的解译混合像元和去除模糊模型并提出了求解模型的交替迭代方法。大量的数值实验表明建立模型的合理性和交替迭代方法的高效性。


知网文化
【相似文献】
中国期刊全文数据库 前20条
1 杨文婧;易鹏;;运动模糊图像复原技术研究[J];大众科技;2009年04期
2 王宏志;戴娇月;霍金明;;基于高阶统计量含噪模糊图像的复原方法[J];长春工业大学学报(自然科学版);2006年01期
3 陈云龙;王平;王鹏;;基于L-R非线性迭代的降质图像复原算法[J];计算机工程;2010年04期
4 王敏;田启川;;改进的运动模糊图像复原算法[J];微型机与应用;2011年06期
5 肖泉;丁兴号;廖英豪;;一种有效保持边缘特征的散焦模糊图像复原方法[J];计算机科学;2010年07期
6 宋向;袁红颖;耿则勋;赵振磊;;基于双树复数小波变换的多帧迭代盲解卷积算法[J];遥感信息;2011年02期
7 杨晓洁;杨宇红;王慈;;多聚焦散焦图像复原算法[J];计算机工程;2011年18期
8 汪源源;孙志民;蔡铮;;改进的奇异值分解法估计图像点扩散函数[J];光学精密工程;2006年03期
9 王枚;潘国华;王国宏;尤晶晶;;运动和散焦模糊图像的复原方法及其应用研究[J];激光与红外;2007年10期
10 蔡慧敏;张艳宁;王志印;段锋;孙瑾秋;;一种匀速直线运动模糊参数估计方法[J];计算机工程与应用;2008年19期
11 闫锋;张学军;;波前编码离轴三反光学系统图像复原[J];红外与激光工程;2010年03期
12 陈湘凭;杨大磊;陈玺;;图像的运动模糊复原技术研究[J];计算机与数字工程;2008年08期
13 陈华;金伟其;王霞;苏秉华;张楠;;三维显微图像复原及点扩散函数的研究[J];光学技术;2006年03期
14 李庆震;祝小平;周洲;;无人机运动模糊图像复原技术[J];火力与指挥控制;2009年02期
15 张红民;成于思;梁琛颖;;基于广义高斯分布的最大后验概率图像复原算法[J];重庆理工大学学报(自然科学);2011年05期
16 张正贤;蒋大为;张莹;危才华;;一种快速稳健的超分辨率图像复原算法[J];计算机工程与应用;2006年04期
17 苏宏伟;陈华;;单画幅欠采样图像复原中的插值作用[J];广西科学院学报;2006年04期
18 钟金辉;彭荫荣;王万迎;吴伟文;;基于Lucy算法的散焦图像复原[J];微计算机信息;2009年15期
19 周山;;MATLAB在图像复原中的应用[J];电脑知识与技术;2008年28期
20 张鲁江,付忠良;退化模型未知的图像复原方法[J];计算机应用;2001年01期
中国重要会议论文全文数据库 前10条
1 胡岸勇;柳重堪;苗俊刚;万国龙;;基于降晰矩阵分解与POCS的高斯降晰图像复原[A];全国第二届信号处理与应用学术会议专刊[C];2008年
2 陆世东;;维纳滤波图像复原算法研究[A];中国测绘学会2010年学术年会论文集[C];2010年
3 范赐恩;邓德祥;;航空相机像移模糊图像复原方法的研究[A];中国光学学会2010年光学大会论文集[C];2010年
4 李勇;李平;文玉梅;;光电成像系统获取图像的多项式能量约束复原[A];中国仪器仪表学会第六届青年学术会议论文集[C];2004年
5 崔旭东;;闪光X光图像复原方法[A];中国工程物理研究院科技年报(2000)[C];2000年
6 蔡念;金丰;阮恭勤;潘晴;许少秋;;基于AdaBoost算法的图像复原方法[A];第十五届全国图象图形学学术会议论文集[C];2010年
7 张红英;彭启琮;;一种基于p-Laplace算子的图像修补方法[A];通信理论与信号处理新进展——2005年通信理论与信号处理年会论文集[C];2005年
8 范永法;潘树国;;Wiener滤波复原技术在磁粉探伤中的应用[A];第二届全国信息获取与处理学术会议论文集[C];2004年
9 张琳琳;姜志国;孟如松;;显微图像复原中的点扩散函数估计[A];第十一届中国体视学与图像分析学术会议论文集[C];2006年
10 曹毅;吕英华;;基于微遗传算法和正则化处理的模糊图像复原方法[A];全国第13届计算机辅助设计与图形学(CAD/CG)学术会议论文集[C];2004年
中国博士学位论文全文数据库 前10条
1 赵熙乐;基于数值线性代数与稀疏优化的图像复原问题研究[D];电子科技大学;2012年
2 张欣;波前编码技术中的图像复原研究[D];中国科学院研究生院(长春光学精密机械与物理研究所);2010年
3 刘新武;基于偏微分方程的图像复原技术研究[D];湖南大学;2011年
4 吕小光;结构矩阵计算及在数字图像复原中的应用[D];电子科技大学;2011年
5 徐大宏;基于正则化方法的图像复原算法研究[D];国防科学技术大学;2009年
6 陶小平;基于光学成像特性的高分辨图像复原技术研究[D];浙江大学;2010年
7 卢兆林;基于偏微分方程理论的图像复原技术研究[D];中国矿业大学;2012年
8 易丽娅;图像复原的Bregman迭代正则化方法研究[D];华中科技大学;2011年
9 张志;基于先验约束的图像复原方法研究[D];国防科学技术大学;2010年
10 穆欣;基于空间光学遥感器MTF补偿的遥感图像复原[D];中国科学院研究生院(长春光学精密机械与物理研究所);2012年
中国硕士学位论文全文数据库 前10条
1 王勇;单幅雾天降质图像复原方法研究[D];合肥工业大学;2010年
2 尤海英;条码识别中图像复原的研究[D];南京航空航天大学;2010年
3 刘丁峰;基于改进微粒群算法的图像复原方法研究[D];中南民族大学;2010年
4 高源;正则化最小二乘结合偏微分方程的图像复原技术研究[D];哈尔滨理工大学;2010年
5 蒋毅;基于四阶偏微分方程的分裂Bregman图像复原方法[D];湖南大学;2010年
6 明文华;运动模糊图像复原算法研究[D];安徽大学;2004年
7 潘树国;磁粉探伤系统散焦图像复原暨DSP微裂纹图像识别系统的研究[D];河海大学;2004年
8 戢玲玲;基于PDE方法的图像复原算法研究[D];武汉科技大学;2010年
9 屈晓;基于数字技术条件下的东黑沟岩刻画图像复原研究[D];西北大学;2011年
10 曹毅;基于遗传算法的模糊图像复原方法研究[D];东北师范大学;2004年
中国重要报纸全文数据库 前1条
1 王晶晶;“神笔”刑警定格嫌疑人[N];人民公安报;2009年
中国知网广告投放
 快捷付款方式  订购知网充值卡  订购热线  帮助中心
  • 400-819-9993
  • 010-62982499
  • 010-62783978