半二次图像复原中结构化方程组的预处理方法研究

半二次正则化最小二乘是实现高质量图像复原的重要模型之一。在利用牛顿迭代方法等优化方法求解该模型的过程中,每一步都涉及结构化方程组的求解。预处理共轭梯度法(PCG)是求解此类方程组的有效方法,而其收敛速度取决于预处理后矩阵的特征值性质。构造合适的预处理矩阵对于提高图像复原的性能具有重要的意义。近年来,结合半二次图像复原中方程组的结构化特点,学者们基于矩阵的Schur补近似等策略构造出了一系列的预处理矩阵,并给出了相应的特征值分析。数值结果表明,这些预处理方法有效地降低了图像复原的计算成本。针对半二次图像复原中的结构化方程组,本文整理了近几年出现的预处理方法,并从不同侧面进行对比分析,旨在为进一步的预处理方法改进和研究提供思路参考。

基于正则化方法的毫米波图像亮温反演

为了提高毫米波辐射图像的分辨率,该文采用正则化的方法对毫米波图像进行亮温反演。根据毫米波辐射图像的退化因素,分析了毫米波辐射计天线的亮温模型,给出了毫米波图像的离散退化函数。引入半二次正则化方法对毫米波图像进行亮温反演,该方法可以将图像退化函数从病态方程转换成确定性迭代算法,从而快速解出高分辨毫米波辐射图像。仿真结果表明该方法有效地提高了图像的分辨率,且所需时间短,满足实时性的要求。

基于二阶广义全变差的多帧图像超分辨率重建

图像超分辨率重建是图像处理领域的重要问题.本文将二阶广义全变差用于基于正则化的多帧图像超分辨率重建问题,构建了基于二阶广义全变差正则项的图像超分辨率模型.为了更好地保持重建图像的边缘和细节,采用图像空域自适应正则化参数,并针对该重建模型的非光滑性,给出了基于半二次正则化和交替方向法的求解算法.实验结果表明该模型和数值算法能够较好地提高图像的分辨率,同时可以较好地保持图像的细节信息.

毫米波交流辐射计成像研究

基于3mm波段的交流辐射计成像系统,设计了成像系统的机械扫描控制模块.该设计采用PC机-AVR单片机主从式复合结构,由PC机控制AVR单片机工作状态;而单片机对辐射计输出的信号进行A/D转换及控制成像系统的机械扫描;并通过串行接口将转换后的数字信号发送至PC机进行图像复原处理.对于发送至PC机内的图像信息,本文提出采用半二次正则化算法进行复原处理,结果表明该算法可以有效提高毫米波图像分辨率。

博弈方法下的图像去噪与边界提取

由于半二次正则化模型得到的边界过于模糊,去噪效果也不够理想,因此使用博弈的方法对半二次正则化模型加以改进,对图像同时进行去噪和边界提取。定义了两个参与者,采用经典的半二次正则化方法作为去噪的目标函数,选取比较新颖的全局稀疏梯度模型作为边界提取的目标函数。图像去噪与边界提取这两个参与者在一个博弈过程中交替迭代,将其收敛点作为纳什均衡点。实验结果说明,所提算法能够有效地改进半二次正则化模型,从而得到更好的去噪与边界提取效果。将提出的模型用于各种类别的图像,无论从数值结果还是视觉效果上,所提算法都得到了较好的结果。