发明名称 基于压缩感知的图像还原方法及系统
摘要 本发明提供了一种基于压缩感知的图像还原方法及系统,该基于压缩感知的图像还原方法通过列优先分离还原法、行优先分离还原法或分离-合并还原法完成原图像的还原。本发明的有益效果是本发明的行优先分离还原法或列优先分离还原法的计算复杂度低,计算速度快且数据存储量小,能够处理大图片,分离-合并还原法计算复杂度稍高,却能更高质量地还原图像。
申请公布号 CN103400348B 申请公布日期 2016.03.02
申请号 CN201310306346.X 申请日期 2013.07.19
申请人 哈尔滨工业大学深圳研究生院 发明人 吴绍华;林燕;李云鹤;焦健;赵睿思
分类号 G06T5/00(2006.01)I;G06T9/00(2006.01)I 主分类号 G06T5/00(2006.01)I
代理机构 深圳市科吉华烽知识产权事务所(普通合伙) 44248 代理人 邓扬;于标
主权项 一种基于压缩感知的图像还原方法,其特征在于,包括如下步骤:A.一副尺寸为N<sub>1</sub>×N<sub>2</sub>的自然图像<img file="FDA0000848330930000011.GIF" wi="187" he="60" />在经过分离感知算子投影后的投影值为<maths num="0001" id="cmaths0001"><math><![CDATA[<mrow><mi>Y</mi><mo>=</mo><msub><mi>&Phi;</mi><mn>1</mn></msub><msubsup><mi>X&Phi;</mi><mn>2</mn><mi>T</mi></msubsup><mo>&Element;</mo><msup><mi>R</mi><mrow><msub><mi>M</mi><mn>1</mn></msub><mo>&times;</mo><msub><mi>M</mi><mn>2</mn></msub></mrow></msup><mo>,</mo></mrow>]]></math><img file="FDA0000848330930000012.GIF" wi="386" he="71" /></maths>其中<maths num="0002" id="cmaths0002"><math><![CDATA[<mrow><msub><mi>&Phi;</mi><mn>1</mn></msub><mo>&Element;</mo><msup><mi>R</mi><mrow><msub><mi>M</mi><mn>1</mn></msub><mo>&times;</mo><msub><mi>N</mi><mn>1</mn></msub></mrow></msup><mo>,</mo><msub><mi>&Phi;</mi><mn>2</mn></msub><mo>&Element;</mo><msup><mi>R</mi><mrow><msub><mi>M</mi><mn>2</mn></msub><mo>&times;</mo><msub><mi>N</mi><mn>2</mn></msub></mrow></msup><mo>,</mo><mi>X</mi><mo>=</mo><msub><mi>&Psi;</mi><mn>1</mn></msub><msubsup><mi>S&Psi;</mi><mn>2</mn><mi>T</mi></msubsup><mo>,</mo></mrow>]]></math><img file="FDA0000848330930000013.GIF" wi="786" he="71" /></maths>其中S是X的稀疏表示,<maths num="0003" id="cmaths0003"><math><![CDATA[<mrow><msub><mi>&Psi;</mi><mn>1</mn></msub><mo>&Element;</mo><msup><mi>R</mi><mrow><msub><mi>N</mi><mn>1</mn></msub><mo>&times;</mo><msub><mi>N</mi><mn>1</mn></msub></mrow></msup><mo>,</mo><msub><mi>&Psi;</mi><mn>2</mn></msub><mo>&Element;</mo><msup><mi>R</mi><mrow><msub><mi>N</mi><mn>2</mn></msub><mo>&times;</mo><msub><mi>N</mi><mn>2</mn></msub></mrow></msup><mo>,</mo></mrow>]]></math><img file="FDA0000848330930000014.GIF" wi="497" he="74" /></maths>那么有:<maths num="0004" id="cmaths0004"><math><![CDATA[<mrow><mi>Y</mi><mo>=</mo><msub><mi>&Phi;</mi><mn>1</mn></msub><msub><mi>&Psi;</mi><mn>1</mn></msub><msubsup><mi>S&Psi;</mi><mn>2</mn><mi>T</mi></msubsup><msubsup><mi>&Phi;</mi><mn>2</mn><mi>T</mi></msubsup><mo>=</mo><msub><mi>A</mi><mn>1</mn></msub><msubsup><mi>SA</mi><mn>2</mn><mi>T</mi></msubsup><mo>,</mo></mrow>]]></math><img file="FDA0000848330930000015.GIF" wi="481" he="71" /></maths>其中A<sub>1</sub>=Φ<sub>1</sub>Ψ<sub>1</sub>,A<sub>2</sub>=Φ<sub>2</sub>Ψ<sub>2</sub>;B.将投影值看作<img file="FDA0000848330930000016.GIF" wi="256" he="76" />和<img file="FDA0000848330930000017.GIF" wi="318" he="74" />通过列优先分离还原法或行优先分离还原法两种方式还原出稀疏表示<img file="FDA0000848330930000018.GIF" wi="34" he="69" />和原图像<img file="FDA0000848330930000019.GIF" wi="76" he="74" />C.对列优先分离还原法得到的还原小波稀疏表示和行优先分离还原法得到的还原小波稀疏表示进行加权合并,得到加权稀疏表示<img file="FDA00008483309300000110.GIF" wi="331" he="71" />其中<img file="FDA00008483309300000111.GIF" wi="70" he="72" />和<img file="FDA00008483309300000112.GIF" wi="82" he="76" />分别表示列优先分离还原法和行优先分离还原法得到的还原小波稀疏表示,其中α、β是加权系数,0&lt;α,β&lt;1且α+β=1;D.进行逆稀疏变换得到原图像的还原图像<img file="FDA00008483309300000113.GIF" wi="79" he="68" />
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