基于压缩感知的图像及视频重构算法研究.pdf

《基于压缩感知的图像及视频重构算法研究.pdf》由会员上传分享，免费在线阅读，更多相关内容在学术论文-天天文库。

1、巧去学化化义基于压缩感知的图像及视频重构算法研究＇；．Ｕ：ｋ牛亚坪麵■ＦＩＰ細聲二０—五年六月分类号ＴＰ：３９１密级公开ＵＤＣ硕壬学位论文基于压缩感知的图像及视频重构算法研巧牛亚坤学科专业计算化应用巧术指导教师玉振明教授李陶深教授论文答辩日期２０１５．５．３１学位授予日期２０１５．６．３０答辩委员会主席陈右初教授级高级工稻师广西大学学位论文原彻性和使用授枚声明本人声明所呈交的论文，是本人在导师的指导下独立进行研究所取得

2、的研究成果。除己特别加ｍ示注和致谢的地方外，论文不包含任何其他个人或集体己经发表或撰写的研究成果，也不包含本人或他人为获得广西大一学或其它单位的学位而使用过的材料。与我同工作的同事对本论文的研究工作所做的贡献均己在论文中作了明确说明。本人在导师指导下所完成的学位论文及相关的职务作品，知识产权归目属广西大学。本人授权广西大学拥有学位论文的部分使用权，Ｐ：学校有权保存并向国家有关部口或机构送交学位论文的复印件和电子版，允许论文被查阅和借阅，可Ｗ将学位论文的全部或部分内容编入有关数据库进斤＞检索和传播，

3、可１＾１采用影印、缩印或其它复制手段保存、汇编学位论文。本学位论文属于；□保密，在年解密后适用授权。因味保密。＂＂请在Ｗ上相应方框内打Ｖ（）＇２论文作者签名；＞ｉ日期：也／Ｓ．牛坤指导教师签名横日期：如爪６．３作者联系电话；电子邮箱；基于压缩感知的图像及视频重构巧法研究摘要压缩感知是Ｗ信号的稀疏性或可压缩性为先验知识，能够直接感知信号的压缩形式。，，在信号采样的同时完成压缩因此压缩感知突破了奈奎斯特定理中采样率必须依赖于信号频率的制约。信号的稀疏性或可压缩性是压缩感知理

4、论的前提，观测矩阵是关键，重构算法则是重点。观测矩阵将高维信号投影到低维空间，得到的测量值包含了重构原始信号所需的全部信息，重构算法通过求解优化问题从少量的测量值中精确恢复原始信号。综上所述。本文围绕观测，对观测矩阵和重构算法的研究具有重大的意义矩阵优化和图像及视频重构算法进行研究，旨在设计简单、高效的观测矩阵优他方法和重构精度高、稳定性强的重构算法。本文主要的研究内容如．下：一（１）根据观测矩阵奇异值与条件数性质，提出种近似奇异值分解的观测矩阵优化方法。该方法缩减随机矩阵的奇异值的范围来降低观测矩

5、阵的条件数，使得观测矩阵与稀疏基的互干性降低。理论分析表明，优化后的观测矩阵与稀疏基的相关性较小。实验结果显示，与现有的方法相比，。该方法实现简单，重构信号的质量得到改善（２）压缩采样匹配追踪（ＣｏＳａＭＰ）算法中原子的増加和舍弃的原则一不同导致支撑集估汁不够准确，为此本文提出种压缩采样硬阀值追踪重构算法。该算法每次迭代舍弃原子时结合硬阔值追踪（ＨＴＰ）算法的思想，一ＣｏＳａＭＰ使得选择与舍弃原子的标准致，同时保留了ＨＴＰ和算法的优点。Ｉ理论证明，提出的算法会在有限次的迭代内收敛。实验结果表明

6、，该算法的重构精度高于ＨＴＰ算法和ＣｏＳａＭＰ算法，与同类算法相比，该算法具有重构精度高和抗噪能力强的特点。（３）变采样率的分块视频压缩感知在编码端按照倾间相关性为不同的图像块分配采样率，这种方式无疑增加了编码端的复杂性。多假设预测的压缩感知视频重构中捜索窗的尺寸是固定的，缺乏对顿间相关性与搜索窗一大小之间关系的分析。针对上述问题，本文提出种自适应的块视频多假设预测重构算法，该算法在接收端为图像块分配采样率实现变采样率测量，将图像块的判别转移到接收端，根据视频不同区域变化程度自适应地一确定搜索窗

7、的尺寸。实验结果表明，该重构算法能进步降低编码端的复杂性和传输负担，在降低计算复杂度的同时又能提高重构质量。本文的研巧为观测矩阵优化和图像及视频重构算法提供了新的方法和研巧思路，取得了有价值的研究成果。关键词：压缩感知观测矩阵稀疏表示重构算法变采样率ＩＩＲＥＳＥＡＲＣＨＯＮＩＭＡＧＥＡＮＤＶＩＤＥＯＲＥＣＯＮＳＴＲＵＣＴＩＯＮＭＥＴＨＯＤＢＡＳＥＤＯＮＣＯＭＰＲＥＳＳＥＤＳＥＮＳＩＮＧＡＢＳＴＲＡＣＴＴｈｅｒｉｏｒｋｎｏｗｌｅｄｅｏｆｃｏｍｐｒｅｓｓｅｄｓｅｎｓｉｎｉｓ

8、ｔｈａｔｓｉｇｎａｌｉｓｓａｒｓｅｏｒｐｇｇｐｃｏｍｐｒｅｓｓ化ｌｅ．Ｃｏｍｐｒｅｓｓｅｄｓｅｎｓｉｎｇｃａｎａｃｑｕｉｒｅ化ｅｃｏｍｐｒｅｓｓｅｄｆｏｒｍｏｆｓｅｎｓｉｎｇｓｉｇｎａｌｄｉｒｅｃｔｌｙ．