[發明專利]基于可變規模過完備字典的非凸壓縮感知圖像重構方法有效
| 申請號： | 201410766024.8 | 申請日： | 2014-12-12 |
| 公開（公告）號： | CN104463802A | 公開（公告）日： | 2015-03-25 |
| 發明（設計）人： | 劉芳;林樂平;馬文萍;李玲玲;焦李成;郝紅俠;楊淑媛;尚榮華;張向榮 | 申請（專利權）人： | 西安電子科技大學 |
| 主分類號： | G06T5/00 | 分類號： | G06T5/00;G06T9/00 |
| 代理公司： | 陜西電子工業專利中心 61205 | 代理人： | 王品華;朱衛星 |
| 地址： | 710071*** | 國省代碼： | 陜西;61 |
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| 摘要： | |||
| 搜索關鍵詞： | 基于 可變 規模 完備 字典 壓縮 感知 圖像 方法 | ||
1.一種基于可變規模過完備字典的非凸壓縮感知圖像重構方法，包括如下步驟：
(1)輸入一幅自然圖像，對其進行分塊后得到一組圖像塊，再對每個圖像塊進行隨機觀測，得到各個圖像塊的觀測向量；
(2)分別對每個觀測向量對應的圖像塊進行標記，其標記的標簽為光滑、單方向和多方向三類，并為每個標記為單方向的圖像塊指定一個方向字典；
(3)對所有觀測向量進行聚類，并對每個聚類進行標記；
(4)為每一類觀測向量所對應的圖像塊構造一個過完備字典：
對于標記為光滑的每一類觀測向量，把已有的脊波過完備字典按尺度分為15個子字典，再把它們按尺度從大到小的順序排列，將前7個子字典組合成光滑字典，并將光滑字典指定為該光滑類對應的圖像塊的過完備字典；
對于標記為單方向的每一類觀測向量，將在步驟(2)得到的該類對應的單方向圖像塊的方向字典組合成一個新的字典，并將這個新的字典用作該類對應的圖像塊的過完備字典；
對于標記為多方向的每一類觀測向量，將已有的脊波過完備字典用作該類對應的圖像塊的過完備字典。
(5)根據步驟(4)得到的過完備字典，為不同標記的每一類觀測向量所對應的圖像塊構造遺傳初始種群：
(5a)對于標記為光滑的每一類觀測向量，根據該類的過完備字典，采用隨機方式得到該類的遺傳初始種群；
(5b)對于標記為單方向的每一類觀測向量，根據該類的過完備字典中的各個方向字典，得到該類的遺傳初始種群；
(5c)對于標記為多方向的每一類觀測向量，根據該類的過完備字典，采用在字典方向上均勻采樣的方式，得到該類的遺傳初始種群；
(6)分別利用遺傳優化算法對步驟(5)中的每一個遺傳初始種群進行遺傳交叉、遺傳變異和遺傳選擇這三種操作，獲得每一類觀測向量對應的圖像塊在字典方向上的最優原子組合；
(7)對于每一個光滑圖像塊，根據其獲得的最優原子組合，計算該圖像塊的估計值；
(8)對于每一個單方向和多方向圖像塊，根據其獲得的最優原子組合，構造該圖像塊的克隆初始種群；
(9)分別利用克隆選擇優化算法對步驟(8)的每一個克隆初始種群進行克隆、克隆變異和克隆選擇這三種操作，獲得每個單方向和多方向圖像塊在尺度和位移上的最優原子組合；
(10)對于每個單方向和多方向圖像塊，根據在步驟(9)獲得的最優原子組合，計算該圖像塊的估計值；
(11)將在步驟(7)獲得的光滑圖像塊的估計值，以及在步驟(10)獲得的單方向和多方向圖像塊的估計值按順序拼接起來，得到重構圖像。
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