[發(fā)明專利]一種數(shù)據(jù)去噪的方法及裝置

有效

• 申請?zhí)枺?/td>: 201410037847.7
• 申請日: 2014-01-26
• 公開（公告）號: CN104809695B
• 公開（公告）日: 2019-03-08
• 發(fā)明（設(shè)計）人: 劉義俊;穆亞東;范偉
• 申請（專利權(quán)）人: 華為技術(shù)有限公司
• 主分類號: G06T5/00
• 分類號: G06T5/00
• 代理公司: 深圳市深佳知識產(chǎn)權(quán)代理事務(wù)所(普通合伙) 44285
• 代理人: 王仲凱

1.一種數(shù)據(jù)去噪的方法，其特征在于，包括：

將輸入為矩陣表示的數(shù)據(jù)集轉(zhuǎn)換為離散集表示；

將離散集表示的數(shù)據(jù)分解成若干個不存在交集的子集；

將需要去噪的數(shù)據(jù)作為輸入，代入攜帶有全變差TV范數(shù)的模型；

根據(jù)預(yù)置變量分解策略，將所述攜帶有全變差TV范數(shù)的模型進行變換；

基于交替方向乘子法ADMM算法，將變換后的模型進行重構(gòu)轉(zhuǎn)換；

并行化迭代求解重構(gòu)轉(zhuǎn)換后的模型，得到去噪后的數(shù)據(jù)；

其中，所述攜帶有全變差TV范數(shù)的模型如下：

其中，||.||_F與||.||_TV分別表示Frobenius范數(shù)與TV范數(shù)，λ為正參數(shù)，X∈R^m*n為待定的去噪后的數(shù)據(jù)矩陣，矩陣Y∈R^m*n為原始噪聲數(shù)據(jù)，m,n均為正整數(shù)；

其中，所述根據(jù)預(yù)置變量分解策略，將所述攜帶有全變差TV范數(shù)的模型進行變換，包括：將所述攜帶有全變差TV范數(shù)的模型中的TV范數(shù)項分解為若干項，其中，每一項中的每個組成元素均不耦合于其所在所述子集中的其它組成元素；將分解后的攜帶有全變差TV范數(shù)的模型進行變換；所述若干項的數(shù)量與所述若干個的數(shù)量相同。

2.根據(jù)權(quán)利要求1所述的方法，其特征在于，所述并行化迭代求解重構(gòu)轉(zhuǎn)換后的模型，得到去噪后的數(shù)據(jù)之前，包括：

將重構(gòu)轉(zhuǎn)換后的模型轉(zhuǎn)換成相應(yīng)的增廣拉格朗日優(yōu)化問題。

3.根據(jù)權(quán)利要求2所述的方法，其特征在于，所述并行化迭代求解重構(gòu)轉(zhuǎn)換后的模型，得到去噪后的數(shù)據(jù)，包括：

迭代求解轉(zhuǎn)換后的所述增廣拉格朗日優(yōu)化問題，獲取到相對應(yīng)的輸出矩陣，對所述輸出矩陣進行格式轉(zhuǎn)換，得到去噪后的數(shù)據(jù)。

4.根據(jù)權(quán)利要求3所述的方法，其特征在于，所述并行化迭代求解重構(gòu)轉(zhuǎn)換后的模型，得到去噪后的數(shù)據(jù)，包括：

利用ADMM算法，迭代求解轉(zhuǎn)換后的所述增廣拉格朗日優(yōu)化問題，并行求解出變量因子以及相對應(yīng)的輸出矩陣；

對所述輸出矩陣進行格式轉(zhuǎn)換，得到去噪后的數(shù)據(jù)。

5.一種數(shù)據(jù)去噪的裝置，其特征在于，包括：

分解模塊，用于將輸入為矩陣表示的數(shù)據(jù)集轉(zhuǎn)換為離散集表示，將離散集表示的數(shù)據(jù)分解成若干個不存在交集的子集；

輸入模塊，用于將需要去噪的數(shù)據(jù)作為輸入，代入攜帶有全變差TV范數(shù)的模型；

變換模塊，用于根據(jù)預(yù)置變量分解策略，將所述攜帶有全變差TV范數(shù)的模型進行變換；其中，所述變換模塊具體用于：將所述攜帶有全變差TV范數(shù)的模型中的TV范數(shù)項分解為若干項，其中，每一項中的每個組成元素均不耦合于其所在所述子集中的其它組成元素；將分解后的攜帶有全變差TV范數(shù)的模型進行變換；所述若干項的數(shù)量與所述若干個的數(shù)量相同；

重構(gòu)模塊，用于基于交替方向乘子法ADMM算法，將變換后的模型進行重構(gòu)轉(zhuǎn)換；

迭代輸出模塊，用于并行化迭代求解重構(gòu)轉(zhuǎn)換后的模型，得到去噪后的數(shù)據(jù)；

其中，所述攜帶有全變差TV范數(shù)的模型如下：

其中，||.||_F與||.||_TV分別表示Frobenius范數(shù)與TV范數(shù)，λ為正參數(shù)，X∈R^m*n為待定的去噪后的數(shù)據(jù)矩陣，矩陣Y∈R^m*n為原始噪聲數(shù)據(jù)，m,n均為正整數(shù)。

6.根據(jù)權(quán)利要求5所述的裝置，其特征在于，所述重構(gòu)模塊還用于：

將重構(gòu)轉(zhuǎn)換后的模型轉(zhuǎn)換成相應(yīng)的增廣拉格朗日優(yōu)化問題。

7.根據(jù)權(quán)利要求6所述的裝置，其特征在于，所述迭代輸出模塊具體用于：

迭代求解轉(zhuǎn)換后的所述增廣拉格朗日優(yōu)化問題，獲取到相對應(yīng)的輸出矩陣，對所述輸出矩陣進行格式轉(zhuǎn)換，得到去噪后的數(shù)據(jù)。

8.根據(jù)權(quán)利要求6所述的裝置，其特征在于，所述迭代輸出模塊具體用于：

利用ADMM算法，迭代求解轉(zhuǎn)換后的所述增廣拉格朗日優(yōu)化問題，并行求解出變量因子以及相對應(yīng)的輸出矩陣；對所述輸出矩陣進行格式轉(zhuǎn)換，得到去噪后的數(shù)據(jù)。