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Accelerated Primal-Dual Projection Neurodynamic Approach With Time Scaling for Linear and Set Constrained Convex Optimization Problems
1
作者 You Zhao Xing He +1 位作者 Mingliang Zhou Tingwen Huang 《IEEE/CAA Journal of Automatica Sinica》 SCIE EI CSCD 2024年第6期1485-1498,共14页
The Nesterov accelerated dynamical approach serves as an essential tool for addressing convex optimization problems with accelerated convergence rates.Most previous studies in this field have primarily concentrated on... The Nesterov accelerated dynamical approach serves as an essential tool for addressing convex optimization problems with accelerated convergence rates.Most previous studies in this field have primarily concentrated on unconstrained smooth con-vex optimization problems.In this paper,on the basis of primal-dual dynamical approach,Nesterov accelerated dynamical approach,projection operator and directional gradient,we present two accelerated primal-dual projection neurodynamic approaches with time scaling to address convex optimization problems with smooth and nonsmooth objective functions subject to linear and set constraints,which consist of a second-order ODE(ordinary differential equation)or differential conclusion system for the primal variables and a first-order ODE for the dual vari-ables.By satisfying specific conditions for time scaling,we demonstrate that the proposed approaches have a faster conver-gence rate.This only requires assuming convexity of the objective function.We validate the effectiveness of our proposed two accel-erated primal-dual projection neurodynamic approaches through numerical experiments. 展开更多
关键词 Accelerated projection neurodynamic approach lin-ear and set constraints projection operators smooth and nonsmooth convex optimization time scaling.
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基于先验信息约束的Curvelet域地震数据POCS插值方法
2
作者 国运东 《CT理论与应用研究(中英文)》 2024年第2期149-158,共10页
由于野外采集环境的限制,常常无法采集得到完整规则的野外地震数据,为后续地震处理、解释工作的顺利进行,需要进行地震数据重构。凸集投影(POCS)方法利用地震波形在Curvelet域的稀疏特性,可以重构出高信噪比地震数据,该迭代算法稳定,其... 由于野外采集环境的限制,常常无法采集得到完整规则的野外地震数据,为后续地震处理、解释工作的顺利进行,需要进行地震数据重构。凸集投影(POCS)方法利用地震波形在Curvelet域的稀疏特性,可以重构出高信噪比地震数据,该迭代算法稳定,其收敛速度较快。但在地震数据恢复的时候,由于直达波和炮集上部空白区域的影响,随着迭代的进行,重构数据中噪声干扰越来越严重,导致最终恢复的地震数据信噪比较低。本文在实现POCS迭代阈值算法基础上,引入先验信息约束的思想对算法进行优化。通过先进行坐标映射的方法进行炮集插值,然后将其作为先验信息约束进行插值,可以有效地压制迭代噪音对重构地震波形数据的影响。通过合成地震炮记录与实际炮集进行测试,结果表明本文提出的改进方法可以明显改善重构地震数据的信噪比,并提高地震波场同相轴的连续性。 展开更多
关键词 地震数据重构 凸集映射(pocs) 曲波变换 压缩感知
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应用快速POCS算法的非均匀地震数据重建 被引量:1
3
作者 董烈乾 张慕刚 +3 位作者 汪长辉 安学勇 郭振兴 范红光 《石油地球物理勘探》 EI CSCD 北大核心 2023年第2期334-339,共6页
凸集投影(Projection on Convex Sets,POCS)算法已经成功地应用于地震数据重建,灵活且简单。然而该算法要求重构数据必须是在规则网格上进行,由于障碍物等因素导致实际采集数据偏离预设网格点,重构效果不佳,且该算法的收敛速度仅为O(1/... 凸集投影(Projection on Convex Sets,POCS)算法已经成功地应用于地震数据重建,灵活且简单。然而该算法要求重构数据必须是在规则网格上进行,由于障碍物等因素导致实际采集数据偏离预设网格点,重构效果不佳,且该算法的收敛速度仅为O(1/k),其中k为迭代次数。针对以上问题,首先构建了非均匀网格地震数据正演模型;然后从快速迭代收缩阈值算法(Fast Iterative Shrinkage Thresholding Algorithm,FISTA)出发,推导并提出了基于曲波变换的快速凸集投影算法(Fast POCS,FPOCS),该算法保留了迭代收缩阈值算法(ISTA)的计算简单性,具有全局收敛速度O(1/k^(2));是一种快速的地震数据重构方法;最后通过模拟和实际数据处理验证了本文方法的有效性。 展开更多
关键词 地震数据重构 快速凸集投影 快速迭代收缩阈值 曲波变换
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OPTIONAL AND PREDICTABLE PROJECTIONS OF SET-VALUED MEASURABLE PROCESSES
4
作者 Wang Rongmingof Statistcs,East China Normal Univ.,Shanghai 200062. 《Applied Mathematics(A Journal of Chinese Universities)》 SCIE CSCD 2001年第3期323-329,共7页
In this paper,the optional and predictable projections of set-valued measurable processes are studied.The existence and uniqueness of optional and predictable projections of set-valued measurable processes are proved ... In this paper,the optional and predictable projections of set-valued measurable processes are studied.The existence and uniqueness of optional and predictable projections of set-valued measurable processes are proved under proper circumstances. 展开更多
关键词 set-valued conditional expectation essential(convex)closure optional projection predictable projection measurable processes.
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POCS联合改进的Jitter采样理论曲波域地震数据重建 被引量:17
5
作者 王本锋 陈小宏 +1 位作者 李景叶 张华 《石油地球物理勘探》 EI CSCD 北大核心 2015年第1期20-28,13-14,共9页
由于采集条件的限制及后续处理中废炮废道的剔除,使得地震数据成为不完整数据体,这将影响后续地震资料的处理及反演,因此有必要进行地震数据重建。本文结合曲波变换和凸集投影(POCS)方法对不规则地震数据进行重建:对比分析不同阈值模型... 由于采集条件的限制及后续处理中废炮废道的剔除,使得地震数据成为不完整数据体,这将影响后续地震资料的处理及反演,因此有必要进行地震数据重建。本文结合曲波变换和凸集投影(POCS)方法对不规则地震数据进行重建:对比分析不同阈值模型对二维地震数据重建结果及收敛速度的影响,采用改进的指数阈值模型(q=0.5)和改进的Jitter欠采样方法在频率域对每一有效频率切片进行二维重建,最终实现三维地震数据重建,并有效地提高了计算效率。在迭代过程中,定义了新的误差函数公式,从而在保证重建质量的同时有效地结束迭代,再次提高了计算效率。模拟数据分析和实际数据处理结果均验证了方法的有效性。 展开更多
关键词 地震数据重建 曲波变换 凸集投影(pocs) 阈值模型 改进的Jitter采样
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基于Curvelet变换与POCS方法的三维数字岩心重建 被引量:5
6
作者 王本锋 李景叶 +1 位作者 陈小宏 曹静杰 《地球物理学报》 SCIE EI CAS CSCD 北大核心 2015年第6期2069-2078,共10页
随着页岩气勘探与开发的深入,研究页岩裂隙的三维空间展布成为页岩岩石物理研究的必要步骤之一.但由于仪器的限制,页岩切片在深度上具有不连续性,以及数字岩心纵向上成像最小间隔与横向分辨率的不一致成为影响裂隙表征和数字岩石物理模... 随着页岩气勘探与开发的深入,研究页岩裂隙的三维空间展布成为页岩岩石物理研究的必要步骤之一.但由于仪器的限制,页岩切片在深度上具有不连续性,以及数字岩心纵向上成像最小间隔与横向分辨率的不一致成为影响裂隙表征和数字岩石物理模拟精度提高的重要因素.为了更好的研究裂隙在三维的空间展布,本文将curvelet稀疏变换与凸集投影(POCS)迭代算法有效结合,实现三维数字岩心重建.首先对X射线扫描砂岩得到的三维数据体进行隔片抽稀,利用本文方法实现三维数据体重建,重建结果与完整数据体具有很好的一致性,且优于现有方法(spgl1),验证了新方法的有效性与先进性.其次对聚焦离子束扫描电镜(FIB-SEM)得到的纳米级页岩二维切片在深度上进行了加密重建,获得纵向上成像最小间隔与横向分辨率基本一致的三维数字岩心,由于仪器限制引起的页岩切片深度上的不连续性得到减弱,裂隙展布更加清晰.砂岩CT图像以及页岩FIB-SEM成像数据的重建结果验证了本文方法的有效性与先进性. 展开更多
关键词 CURVELET变换 凸集投影(pocs) 三维数字岩心 页岩 重建
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基于keren改进配准算法的POCS超分辨率重建 被引量:10
7
作者 范冲 龚健雅 朱建军 《计算机工程与应用》 CSCD 北大核心 2006年第36期28-31,共4页
详细介绍了keren亚象素配准算法及其不足,提出了keren算法及其迭代算法的改进算法。该算法基于简化的四参数仿射变换模型而不是传统的刚体变换模型,成功地避免了keren算法因为角度的泰勒级数展开所带来的误差,大大地提高了配准精度。实... 详细介绍了keren亚象素配准算法及其不足,提出了keren算法及其迭代算法的改进算法。该算法基于简化的四参数仿射变换模型而不是传统的刚体变换模型,成功地避免了keren算法因为角度的泰勒级数展开所带来的误差,大大地提高了配准精度。实验仿真结果表明该算法与keren迭代算法相比角度绝对误差显著的降低;平移参数在15°的大角度旋转情况下获得了0.1个象素以下的绝对误差精度,在小角度的情况下获得了0.01个象素以下的绝对误差精度,最后采用POCS方法进行序列图像的高分辨率重建,实验仿真结果表明基于改进配准算法的POCS重建具有良好的配准精度和超分辨率重建效果。 展开更多
关键词 图像配准 超分辨率 pocs
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序列图像的POCS超分辨率重建方法 被引量:13
8
作者 肖创柏 段娟 禹晶 《北京工业大学学报》 EI CAS CSCD 北大核心 2009年第1期108-113,共6页
为了有效地执行超分辨率算法,使其改善高分辨率图像的边缘质量,根据POCS算法的原理,给出了模拟-修正迭代超分辨率图像重建方法和具体实现步骤.针对重建的高分辨率图像中产生的边缘Gibbs现象,提出了一种抑制方法,该方法将中心在边缘像素... 为了有效地执行超分辨率算法,使其改善高分辨率图像的边缘质量,根据POCS算法的原理,给出了模拟-修正迭代超分辨率图像重建方法和具体实现步骤.针对重建的高分辨率图像中产生的边缘Gibbs现象,提出了一种抑制方法,该方法将中心在边缘像素的PSF与一个指数型权值函数相乘,使得修改的PSF系数沿着边缘正交的方向减小.利用模拟序列和实际序列对改进的POCS算法的有效性进行了验证.结果表明:该方法简单易行,能有效地保持边缘的特性,达到提高图像质量的目的. 展开更多
关键词 超分辨率 pocs(凸集投影)算法 点扩散函数(PSF) 运动估计 Gibbs现象
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基于投影修正和POCS的图像超分辨率重建 被引量:4
9
作者 杨欣 唐庭阁 +1 位作者 费树岷 周大可 《江苏大学学报(自然科学版)》 EI CAS CSCD 北大核心 2013年第5期564-568,共5页
针对超分辨重建技术中传统POCS图像重建算法存在的Gibbs效应问题,提出一种采用投影修正机制抑制Gibbs效应的图像超分辨率重建算法.首先针对初始图像采用方向差分方法获得图像的边缘约束算子;随后在每一次的迭代重建过程中,结合前后重建... 针对超分辨重建技术中传统POCS图像重建算法存在的Gibbs效应问题,提出一种采用投影修正机制抑制Gibbs效应的图像超分辨率重建算法.首先针对初始图像采用方向差分方法获得图像的边缘约束算子;随后在每一次的迭代重建过程中,结合前后重建结果的差值和边缘约束算子设计投影修正算子,并对残差阈值和点扩散函数分别进行修正,从而获得修正后的数据一致性投影过程;最后利用修正的投影过程获得最终重建图像.试验结果表明:改进算法具有较好的峰值信噪比,并且有效抑制了Gibbs效应,具有较好的应用前景. 展开更多
关键词 图像重建 超分辨率 图像增强 凸集投影 Gibbs现象
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基于POCS框架的时空联合自适应视频超分辨率重建算法 被引量:5
10
作者 田敬北 侯天峰 李梦和 《计算机应用研究》 CSCD 北大核心 2011年第7期2778-2781,共4页
针对传统POCS(projection onto convex sets)算法的局限性,提出了一种基于POCS框架的时空联合自适应视频超分辨率重建算法。通过引入时空联合自适应机制,算法有效地减缓了错误运动估计信息对重建图像质量的影响,克服了传统POCS算法对目... 针对传统POCS(projection onto convex sets)算法的局限性,提出了一种基于POCS框架的时空联合自适应视频超分辨率重建算法。通过引入时空联合自适应机制,算法有效地减缓了错误运动估计信息对重建图像质量的影响,克服了传统POCS算法对目标运动剧烈的视频序列重建时存在的噪声放大效应。实验结果表明,该算法有效地缓解了噪声放大,重建图像主观质量得到了增强,提高了信噪比。 展开更多
关键词 超分辨率 图像重建 凸集投影 自适应
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一种基于凸集投影(POCS)的数字图像超分辨率重建算法 被引量:12
11
作者 庞亚红 毛幼菊 《计算机工程与应用》 CSCD 北大核心 2005年第4期69-71,共3页
该文研究了一种基于凸集投影(POCS)算法的超分辨率图像重建方法,分析了POCS方法恢复图像的理论算法,通过仿真对比了其与双线性插值方法恢复超分辨率图像的差异,仿真结果表明,该方法明显地提高了超分辨率图像的恢复质量。
关键词 超分辨率 图像恢复 凸集投影
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具有边缘保持特性的POCS超分辨率图像重建方法 被引量:4
12
作者 刘红喜 孙凯 +1 位作者 孙宏彬 孙俊喜 《吉林大学学报(信息科学版)》 CAS 2015年第6期620-624,共5页
为解决利用经典的POCS(Projection onto Convex Set)算法进行图像重建时所产生的边缘模糊问题,提出了具有边缘保持特性的POCS超分辨率重建算法。根据待插值点的邻域特征判断该点所在区域是边缘区域还是非边缘区域,利用改进的双线性插值... 为解决利用经典的POCS(Projection onto Convex Set)算法进行图像重建时所产生的边缘模糊问题,提出了具有边缘保持特性的POCS超分辨率重建算法。根据待插值点的邻域特征判断该点所在区域是边缘区域还是非边缘区域,利用改进的双线性插值算法构建参考帧,减小了传统算法重建后图像边缘的模糊现象。结果表明,该方法能得到具有较好边缘质量的高分辨率重建图像。 展开更多
关键词 超分辨率 pocs算法 双线性插值 边缘检测
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基于加权POCS的图像超分辨率重建 被引量:4
13
作者 姚琦 沈松 朱飞 《计算机工程》 CAS CSCD 2013年第3期264-266,271,共4页
对凸集投影(POCS)图像超分辨率重建算法中的残差修复阈值选取问题进行分析,提出一种基于图像超分辨率重建的改进算法。改变传统POCS算法中固定残差修复阈值模式,通过引入低分辨率图像清晰度这一先验信息,用表征图像相对清晰度的参数控... 对凸集投影(POCS)图像超分辨率重建算法中的残差修复阈值选取问题进行分析,提出一种基于图像超分辨率重建的改进算法。改变传统POCS算法中固定残差修复阈值模式,通过引入低分辨率图像清晰度这一先验信息,用表征图像相对清晰度的参数控制阈值,从而实现整个重建过程阈值动态选取。实验结果证明,该算法能提高残差计算和阈值选取的针对性,对提升重建图像的清晰度及信噪比具有较好的效果。 展开更多
关键词 超分辨率重建 凸集投影 残差修复阈值 加权凸集投影 图像平均梯度 点扩散函数 空间频率
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基于改进的POCS算法的超分辨率图像恢复 被引量:21
14
作者 李慧芳 杜明辉 《华南理工大学学报(自然科学版)》 EI CAS CSCD 北大核心 2003年第10期24-27,共4页
针对常规的POCS(凸集投影 )算法会产生边缘振荡效应这一问题 ,提出了一种改进的POCS算法 ,该算法先对图像边缘像素点进行特殊处理 ,再对图像中其余的像素点进行修正 ,消除了恢复结果中的边缘振荡效应 .将改进的POCS算法与常规的POCS算... 针对常规的POCS(凸集投影 )算法会产生边缘振荡效应这一问题 ,提出了一种改进的POCS算法 ,该算法先对图像边缘像素点进行特殊处理 ,再对图像中其余的像素点进行修正 ,消除了恢复结果中的边缘振荡效应 .将改进的POCS算法与常规的POCS算法进行对比实验 。 展开更多
关键词 超分辨率 图像恢复 凸集投影 边缘振荡 边缘检测
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基于图像配准的POCS超分辨率图像重构 被引量:6
15
作者 洪功义 姜昱明 《计算机仿真》 CSCD 2004年第6期145-147,73,共4页
图像重构是数字图像处理的一个重要的分支 ,根据图像序列进行重构的高分辨率图像在多种应用邻域得以应用。该文简要介绍了图像成像原理以及降阶模型 ,并提出在图像配准的基础上 ,对图像序列采用POCS方法高分辨率重构 ,将图像校准算法和P... 图像重构是数字图像处理的一个重要的分支 ,根据图像序列进行重构的高分辨率图像在多种应用邻域得以应用。该文简要介绍了图像成像原理以及降阶模型 ,并提出在图像配准的基础上 ,对图像序列采用POCS方法高分辨率重构 ,将图像校准算法和POCS方法有机地结合在一起 ,同时给出了其中详细的算法和实现过程。实验仿真结果表明该算法当图像间平移量小于 10个象素、旋转角小于 5时收敛 ,且运算量小 ,收敛速度快 。 展开更多
关键词 图像重构 数字图像处理 分辨率 pocs算法 图像配准
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基于改进POCS算法的图像重建 被引量:2
16
作者 刘常云 倪林 《计算机工程》 CAS CSCD 2012年第21期226-228,240,共4页
利用传统凸集投影(POCS)算法进行图像超分辨率重建时,重建图像的边缘会产生振荡效应。针对该问题,提出一种改进的POCS算法。分析边缘振荡效应产生的原因,根据图像边缘两侧像素差值较大的特点,加权约束中心在边缘像素的点扩散函数,以减... 利用传统凸集投影(POCS)算法进行图像超分辨率重建时,重建图像的边缘会产生振荡效应。针对该问题,提出一种改进的POCS算法。分析边缘振荡效应产生的原因,根据图像边缘两侧像素差值较大的特点,加权约束中心在边缘像素的点扩散函数,以减少边缘另一侧像素对当前像素的影响。实验结果表明,该算法能消除边缘振荡效应,提高重建图像的峰值信噪比。 展开更多
关键词 凸集投影算法 超分辨率重建 边缘振荡 点扩散函数 图像配准 观测模型
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基于POCS的微扫描超分辨率图像重建算法研究 被引量:6
17
作者 杜玉萍 刘严严 《光电技术应用》 2019年第6期25-28,44,共5页
超分辨率重建,就是从单帧或者序列低分辨率图像中,估计出接近原始高分辨率图像的过程。首先介绍了微扫描超分技术原理,给出了四幅通过微扫描超分相机拍摄的低分辨率图像,之后介绍了基于序列图像重建的超分辨率重建算法POCS(凸集投影法,p... 超分辨率重建,就是从单帧或者序列低分辨率图像中,估计出接近原始高分辨率图像的过程。首先介绍了微扫描超分技术原理,给出了四幅通过微扫描超分相机拍摄的低分辨率图像,之后介绍了基于序列图像重建的超分辨率重建算法POCS(凸集投影法,projections onto convex set,简称POCS),给出了算法的重构图像及细节对比。 展开更多
关键词 微扫描 超分辨率 图像重建 pocs
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组合MKSVD和MPOCS的图像恢复 被引量:2
18
作者 苏品刚 孙站里 尚丽 《计算机工程与设计》 北大核心 2018年第9期2800-2804,2821,共6页
为获得较高质量的恢复图像,采用一种改进的KSVD(MKSVD)算法对低分辨率(LR)图像进行消噪处理,进一步对消噪结果采用一种改进的POCS(MPOCS)算法进行恢复,得到边缘特征更清晰的恢复图像。MKSVD是一种典型的稀疏字典学习方法,具有自适应消... 为获得较高质量的恢复图像,采用一种改进的KSVD(MKSVD)算法对低分辨率(LR)图像进行消噪处理,进一步对消噪结果采用一种改进的POCS(MPOCS)算法进行恢复,得到边缘特征更清晰的恢复图像。MKSVD是一种典型的稀疏字典学习方法,具有自适应消噪特性,可有效减少特征系数的训练时间;MPOCS采用双边滤波器实现POCS算法中点扩散函数(PSF)的估计,较好保持了图像的边缘细节。采用模拟和真实的LR图像进行测试,仿真结果表明了该图像恢复方法的有效性。 展开更多
关键词 凸集投影(pocs)方法 双边滤波 稀疏字典 改进KSVD算法 快速稀疏编码(FSC) 图像恢复
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改进的POCS算法的超分辨率单幅图像重建 被引量:4
19
作者 朱耀麟 王祖全 +1 位作者 齐静 武桐 《计算机与数字工程》 2017年第5期958-960,974,共4页
超分辨率图像重建的目的是从几个低分辨率(LR)的模糊、有噪声、欠采样以及移位的图像中获得一个高分辨率(HR)高质量的图像。论文基于凸集投影的超分辨率图像重建算法,分析重建后图像边缘模糊的成因,提出了一种保留边缘的超分辨率变正则... 超分辨率图像重建的目的是从几个低分辨率(LR)的模糊、有噪声、欠采样以及移位的图像中获得一个高分辨率(HR)高质量的图像。论文基于凸集投影的超分辨率图像重建算法,分析重建后图像边缘模糊的成因,提出了一种保留边缘的超分辨率变正则化图像重建的方法。该方法对退化图像建立精确的退化过程模型,通过自适应选取正则化参数动态调节重建误差逼近项和凸集约束项,从而实现超分辨率重建。在几张图片上的测试效果证明了论文算法相对于现有其他方法的优越性,该算法能够有效地保证复原求解的收敛性并保持复原图像的边缘细节,且峰值信噪比具有较大提升,对经模糊和噪声污染的图像有较好的复原效果。 展开更多
关键词 图像重建 最大后验估计 凸集投影 正则化
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基于混合POCS的视频图像超分辨率重建
20
作者 张艳 王涛 +1 位作者 孙雷 徐青 《计算机仿真》 CSCD 2007年第4期193-197,共5页
提出混合凸集投影算法HPOCS对视频图像进行超分辨率重建,利用连续视频图像间的互异信息生成更高分辨率的视频图像。该算法首先采用图像匹配估计视频图像间的运动位移;然后进行基于的APEX盲解卷积,估计点扩散函数和理想视频图像;最后在... 提出混合凸集投影算法HPOCS对视频图像进行超分辨率重建,利用连续视频图像间的互异信息生成更高分辨率的视频图像。该算法首先采用图像匹配估计视频图像间的运动位移;然后进行基于的APEX盲解卷积,估计点扩散函数和理想视频图像;最后在凸集投影的理论框架下进行图像重建。实验表明,HPOCS重建后,视频图像的分辨率相对于原始图像、双线性内插图像和POCS重建图像明显提高,图像边缘更加清晰,细节信息更加突出。 展开更多
关键词 混合凸集投影 凸集投影 运动估计 点扩散函数 重建 超分辨率
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