混合正则化模型的交替迭代原理与图像恢复

摘要：

由有界变差函数的半范数(TV)描述的正则项,在图像恢复过程中,对于图像的纹理部分,容易造成细节丢失;对于图像的卡通部分,容易产生阶梯效应;为克服此缺点,提出一种混合卡通-纹理正则化模型(hybrid cartoon texture regularization model,HCTRM)和交替迭代算法.首先,对受系统和噪声模糊的图像,用Kullback-Leibler函数描述拟合项;对于图像的卡通部分用分数阶TV的半范数来描述,纹理部分用紧框架域厶范数来描述,建立HCTRM.其次,分析HCTRM解的存在性和唯一性.再次,引入辅助变量,将HCTRM转化为标准表达式,应用交替方向乘子算法(ADMM),将HCTRM分解为2个大的子问题.最后,将每个大的子问题,再分裂为2个小的容易处理的子问题,形成快速交替迭代算法.针对TV的半范数作为正则项,容易消除图像的纹理,且产生阶梯效应的缺点,提出一种HCTRM和交替迭代算法.仿真表明,能有效地恢复非平稳区域的纹理,克服在平稳区域产生的阶梯效应,取得较高的峰值信噪比和结构相似测度.

关键词：卡通-纹理、混合正则化模型、交替迭代、图像恢复

所属期刊栏目：17

分类号：TP391.41(计算技术、计算机技术)

资助基金：国家自然科学基金11402039;内蒙古自治区科技厅自然科学基金2016MS0602;内蒙古自治区高等学校科学研究项目NJZY16254

在线出版日期：2017-05-16（万方平台首次上网日期，不代表论文的发表时间）

页数：共8页

页码：77-84