[發(fā)明專利]一種光場重建方法

有效

• 申請?zhí)枺?/td>: 201510323863.7
• 申請日: 2015-06-12
• 公開（公告）號: CN104933684B
• 公開（公告）日: 2017-11-21
• 發(fā)明（設(shè)計(jì)）人: 尹寶才;王玉萍;王立春;孔德慧
• 申請（專利權(quán)）人: 北京工業(yè)大學(xué)
• 主分類號: G06T5/00
• 分類號: G06T5/00
• 代理公司: 北京中北知識產(chǎn)權(quán)代理有限公司11253
• 代理人: 馮夢洪

1.一種光場重建方法，其特征在于：在訓(xùn)練字典中將光場原子表示成張量結(jié)構(gòu)，按張量的每個模式同時訓(xùn)練多個小字典，再經(jīng)過克羅內(nèi)克積將多個小字典合并成一個大字典；該方法包括以下步驟：

(1)給定訓(xùn)練樣本集是實(shí)數(shù)集，其中n是原子的維數(shù)，對于光場數(shù)據(jù)n取1，2，3,4；M₁，...，M_n是原子各個維度的大小，P是用于訓(xùn)練的光場原子的個數(shù)，訓(xùn)練過程用公式(2)描述

其中||·||_F是矩陣的Frobenius范數(shù)，對于i＝1，2，...，n+1，×_i為i模式下的矩陣乘法，對于i＝1，..，n，為原子第i個維度下對應(yīng)的小字典，其維度為M_i×N_i，是D^(r)的第j列，為核心張量，I_P是P×P維的單位矩陣，K₀為一常數(shù)，且記號表示固定第n+1維指標(biāo)為i的的子張量；

(2)稀疏編碼：固定D⁽ⁱ⁾，i的取值為1，...，n，求S，公式(2)退化為公式(3)：

該公式(3)通過正交匹配追蹤OMP方法求解；

(3)字典更新：固定S，求D⁽ⁱ⁾，i的取值為1，...，n，根據(jù)公式

(4)將張量分解成一系列秩1張量的和：

其中表示外積，表示核心張量固定前n維指標(biāo)為(k₁，…，k_m)的子向量，且

t(k1,...,tn)=k1,n=1;k2+(k1-1)N2,n=2;k3+(k2-1)N3+(k1-1)N2N3,n=3;k4+(k3-1)N4+...+(k1-1)N2N3N4,n=4.]]>

對于序號為(p₁，p₂，...，p_n)的單個原子，固定及D⁽ⁱ⁾中其他變量后，其中i的取值為1，...，n，公式(2)轉(zhuǎn)化為公式(5)

其中

(4)將稀疏向量退化為只有非零元素的向量其中K_t是非零元素的個數(shù)，也對應(yīng)縮減為對做CP分解，每個模式對應(yīng)的CP因子作為更新的原子。

2.根據(jù)權(quán)利要求1所述的光場重建方法，其特征在于：該方法包括以下步驟：

(I)輸入：訓(xùn)練數(shù)據(jù)初始字典目標(biāo)稀疏度K₀，迭代次數(shù)Q；

(II)保證：稀疏表示

(III)對m＝1，...，Q執(zhí)行：

使得

(IV)對序號(p₁，…，p_n)的單個原子遍歷執(zhí)行：

I:={i|1≤i≤P,st(p1,....,pn)(i)≠0};]]>

(V)]]>

其中為當(dāng)前用到集合I中對應(yīng)原子的樣本子集；為稀疏向量收縮為僅有非零元素的向量；

(VI)對進(jìn)行CP分解其中u₁，...，u_n+1為CP分解的分量；

(VII)更新字典原子j的取值為1，...，n；

(VIII)更新對應(yīng)的

(IX)結(jié)束步驟(IV)；

(X)結(jié)束步驟(III)；

(XI)返回D^(j)，j的取值為1，...，n。