加权结构组稀疏表示的图像压缩感知重构

利用图像的非局部相似性先验以提升图像恢复质量已得到广泛关注。为了更有效地提升压缩感知(CS)图像的重构质量,提出了一种基于加权结构组稀疏表示(WSGSR)的图像压缩感知重构方法。采用非局部相似图像块结构组加权稀疏表示的1_l范数作为规则化项约束优化重构,实现在更好地恢复图像高频细节信息的同时有效减少对图像低频成分的损失,图像重构质量得到明显改善。推导出一种加权软阈值收缩方法,实现对模型的优化求解,对幅值较大的重要系数采用较小的阈值收缩处理,对幅值较小的非重要系数采用相对较大的阈值收缩处理。实验结果比较验证了所提方法的有效性。

基于结构组稀疏表示的红外云图超分辨率方法

针对红外云图分辨率低、视觉效果较差的问题,提出一种图像结构组稀疏表示的超分辨率方法。该方法充分利用红外云图的结构自相似性,将结构组作为稀疏表示的基本单位,建立图像结构组稀疏表示模型。在训练字典过程中通过高斯混合模型学习图像结构组的先验信息,再对样本块进行聚类,利用主成分分析学习得到紧凑的分类字典。在重建阶段对每个结构组自适应选取最匹配的字典,使用改进了的加权l1范数优化方法求解稀疏系数。实验结果表明,与Sc SR、Zeyde、NARM等算法相比,所提算法在视觉效果以及图像质量评价指标上均有所提高,红外云图重构质量有较为明显的改善。

基于提升静态小波变换与联合结构组稀疏表示的多聚焦图像融合

为抑制传统小波变换在多聚焦图像融合中产生的伪吉布斯现象,以及克服传统稀疏表示的融合方法容易造成融合图像的纹理与边缘等细节特征趋于平滑的缺陷,提高多聚焦图像融合的效率与质量,采用一种基于提升静态小波变换(LSWT)与联合结构组稀疏表示的图像融合算法。首先对实验图像进行提升静态小波变换,根据分解后得到的低频系数与高频系数各自不同的物理特征,采用不同的融合方式。选择低频系数时,采用基于联合结构组稀疏表示的系数选择方案;选择高频系数时,采用方向区域拉普拉斯能量和(DRSML)与匹配度相结合的系数选择方案。最后经逆变换重构得到最终融合图像。实验结果表明,改进的算法有效地提高了图像的互信息量、平均梯度等指标,完好地保留图像的纹理与边缘等细节信息,融合图像效果更好。