基于光谱加权低秩矩阵分解的高光谱影像去噪方法 被引量：6

1

作者 刘璐 张洪艳 张良培 《电子科技》 2020年第5期21-27,共7页

高光谱遥感影像在获取和传输过程中会受到各种类型噪声的污染,不仅降低影像质量,也限制了其后续应用的精度。高光谱影像噪声类型复杂多样,且噪声在不同波段上的强度也并不相同。通过引入光谱域上的权重矩阵,文中提出了一种基于光谱加权... 高光谱遥感影像在获取和传输过程中会受到各种类型噪声的污染,不仅降低影像质量,也限制了其后续应用的精度。高光谱影像噪声类型复杂多样,且噪声在不同波段上的强度也并不相同。通过引入光谱域上的权重矩阵,文中提出了一种基于光谱加权低秩矩阵分解的高光谱遥感影像混合噪声去除方法,利用光谱权重矩阵均衡不同波段的噪声强度差异性。为进一步将噪声与纯净影像分离,利用加权核范数最小化来约束纯净高光谱影像的局部低秩结构,并利用交替方向乘子法对所提出的模型进行优化求解。通过对模拟与真实高光谱遥感数据的实验,验证了所提方法的有效性与优越性。 展开更多

关键词 遥感 高光谱影像去噪 光谱加权 低秩矩阵分解 加权核范数 交替方向乘子法

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改进低秩矩阵逼近算法的非同步测量声源定位

2

作者 宁方立 姚克强 韦娟 《机械工程学报》 EI CAS CSCD 北大核心 2023年第16期137-146,共10页

非同步测量声源定位可以提高定位的频率范围和空间分辨率。然而,在低信噪比的环境下现有矩阵补全算法的非同步测量声源定位结果精度较差。提出改进低秩矩阵逼近矩阵补全算法:首先,对不完整的互谱矩阵进行矩阵补全;其次,应用参数化非凸... 非同步测量声源定位可以提高定位的频率范围和空间分辨率。然而,在低信噪比的环境下现有矩阵补全算法的非同步测量声源定位结果精度较差。提出改进低秩矩阵逼近矩阵补全算法:首先,对不完整的互谱矩阵进行矩阵补全;其次,应用参数化非凸惩罚函数的去噪方法对互谱矩阵进行去噪处理。最终通过常规波束形成算法实现非同步测量声源定位。将改进低秩矩阵逼近算法与核范数最小化补全算法、主成分分析算法在不同频率与低信噪比下进行非同步测量声源定位数值仿真与试验对比。仿真与试验结果表明:①不同低信噪比下,改进低秩矩阵逼近算法较核范数最小化补全算法、主成分分析算法的补全误差均要小。②相比于核范数最小化补全算法、主成分分析算法的声源定位结果,改进的低秩矩阵逼近算法可以有效缩小主瓣宽度、抑制旁瓣,提高声源定位的分辨率,能够适用于信噪比较低的复杂工业环境。 展开更多

关键词 非同步测量 矩阵补全 声源定位 低秩矩阵逼近

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基于加权核范数的低秩矩阵近似及其应用 被引量：4

3

作者 冯伟 谢冬秀 《计算机应用》 CSCD 北大核心 2020年第S01期128-131,共4页

基于核范数的低秩矩阵近似模型,由于对所有奇异值的惩罚力度一样,导致不能很好地反映原矩阵的特性,针对此问题提出了带初始值引导的加权核范数最小模型。首先,通过构造和奇异值的大小相反的权值,使得近似矩阵能够很好地逼近原矩阵;其次... 基于核范数的低秩矩阵近似模型,由于对所有奇异值的惩罚力度一样,导致不能很好地反映原矩阵的特性,针对此问题提出了带初始值引导的加权核范数最小模型。首先,通过构造和奇异值的大小相反的权值,使得近似矩阵能够很好地逼近原矩阵;其次,改进线性搜索加速近端梯度算法(APGL),提出了求解加权核范数最小模型的APGL-WNNM算法;然后,使用适当的预估方法,构造初始引导矩阵,来提高算法的收敛速度;最后,证明了新提出算法的收敛性,使用MoiveLens数据集,对所提出的APGL-WNNM算法和APGL算法进行比较。基于同样的数据集,改进的加权核范数算法比主流的优化算法效果更好。 展开更多

关键词 低秩矩阵近似 加权核范数 协同过滤 个性化推荐

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基于低秩矩阵估计的暗光图像增强模型 被引量：2

4

作者 王以涵 郝世杰 +1 位作者 韩徐 洪日昌 《计算机科学》 CSCD 北大核心 2022年第1期187-193,共7页

在暗光或逆光拍照时,获得的图像常常出现过暗或光照分布不均的现象,导致图像视觉质量较差。基于Retinex模型的暗光增强模型能实现有效地光照增强。但此类暗光增强模型也存在一些问题,即待处理图像中暗光区域的可视度虽然得到了有效改善... 在暗光或逆光拍照时,获得的图像常常出现过暗或光照分布不均的现象,导致图像视觉质量较差。基于Retinex模型的暗光增强模型能实现有效地光照增强。但此类暗光增强模型也存在一些问题,即待处理图像中暗光区域的可视度虽然得到了有效改善,但其中隐藏的噪声也被放大和凸显,依旧影响了增强结果的视觉质量。为解决这一问题,构建了基于低秩矩阵估计的暗光图像增强模型。首先,构建包含噪声项的Retinex模型并对其进行交替优化,将暗光图像分解为光照层Ⅰ以及反射层R。在这一过程中,利用低秩矩阵估计实现了对R层的噪声抑制。其次,考虑到在去噪过程中产生的图像细节被模糊的问题,进一步利用光照层Ⅰ作为导向图,来融合包含和不包含去噪效果的两种增强图像,实现兼顾噪声抑制和图像原有细节保持的效果。与多种类型的暗光增强方法进行对比,所提模型在直观视觉比较和客观量化指标比较方面均取得了较好的结果。 展开更多

关键词 暗光图像 Retinex模型 低秩矩阵估计 融合

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基于非局部自相似性和低秩矩阵逼近的补全算法 被引量：2

5

作者 张丽 孔旭 孙忠贵 《计算机应用》 CSCD 北大核心 2020年第11期3327-3331,共5页

针对传统矩阵补全算法在图像重建方面的不足,提出了一种基于非局部自相似性和低秩矩阵逼近(NLLRMA)的补全算法。首先,通过相似性度量找到图像中局部块所对应的非局部相似块,并将相应灰度信息进行向量化,从而构建出非局部相似块矩阵;然后... 针对传统矩阵补全算法在图像重建方面的不足,提出了一种基于非局部自相似性和低秩矩阵逼近(NLLRMA)的补全算法。首先,通过相似性度量找到图像中局部块所对应的非局部相似块,并将相应灰度信息进行向量化,从而构建出非局部相似块矩阵;然后,针对所得相似矩阵的低秩性,对其进行低秩补全操作(LRMA);最后,对补全结果进行重新组合,以达到恢复原始图像的目的。在灰度图像以及RGB图像上进行重建实验,结果表明:在经典数据集上,NL-LRMA算法要比原LRMA算法在平均峰值信噪比(PSNR)上高出4~7 dB;同时,新算法在视觉效果与PSNR值方面也明显优于迭代重加权核范数(IRNN)、加权核范数(WNNM)、LRMA等传统算法。总之,所提算法对传统算法在自然图像重建方面的不足进行了有效弥补,从而为图像重建提供了一种行之有效的解决方案。 展开更多

关键词 矩阵补全 低秩矩阵逼近 非局部自相似性 图像恢复 块匹配

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一种基于低秩矩阵逼近的图像去噪算法 被引量：2

6

作者 诸亮 周林强 +1 位作者 李一啸 黄朝耿 《杭州电子科技大学学报（自然科学版）》 2015年第4期36-40,共5页

图像去噪作为图像处理学科的一个重要分支已经被广泛研究许多年,但依然活跃而充满挑战。通过利用图像的非局部自相似性达到去噪目的,是当前较为新颖的去噪方法。结合非局部自相似性和低秩矩阵逼近,提出了一种新的图像去噪算法,并对算法... 图像去噪作为图像处理学科的一个重要分支已经被广泛研究许多年,但依然活跃而充满挑战。通过利用图像的非局部自相似性达到去噪目的,是当前较为新颖的去噪方法。结合非局部自相似性和低秩矩阵逼近,提出了一种新的图像去噪算法,并对算法做了分析。仿真结果表明,算法与经典图像去噪算法相比,复杂度更低,去噪效果更好。 展开更多

关键词 图像去噪 非局部自相似 低秩矩阵逼近 核范数 奇异值分解

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基于f-x域时频非凸正则化低秩矩阵近似的共偏移距道集去噪方法 被引量：1

7

作者 石战战 庞溯 +2 位作者 王元君 池跃龙 周强 《物探与化探》 CAS 北大核心 2022年第6期1444-1453,共10页

随机噪声压制是地震数据处理的关键环节,而时频稀疏低秩近似算法逐道处理地震数据过程中无法利用信号的道间相干性。为此,将时频稀疏低秩近似与f-x域去噪结合,提出一种f-x域时频非凸正则化低秩矩阵近似算法。该算法对f-x域中每一单频分... 随机噪声压制是地震数据处理的关键环节,而时频稀疏低秩近似算法逐道处理地震数据过程中无法利用信号的道间相干性。为此,将时频稀疏低秩近似与f-x域去噪结合,提出一种f-x域时频非凸正则化低秩矩阵近似算法。该算法对f-x域中每一单频分量作时频分解后,再对时频系数矩阵作低秩矩阵近似计算,能够利用信号和噪声的时频谱差异实现非平稳信号去噪处理。与共炮点道集和共中心点道集相比,共偏移距道集具有平缓甚至接近水平的同相轴结构,基本满足f-x域去噪的线性同相轴假设前提,建议将所提算法应用于共偏移距道集去噪处理。通过数值模拟和实际地震数据试算,证明本文方法能够有效压制随机噪声,同时保持有效信号不被损害。 展开更多

关键词 F-X域 时频域 低秩矩阵近似 共偏移距道集 随机噪声

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高维稀疏个性化推荐方法研究 被引量：1

8

作者 邵景钰 董枘朋 郑泽敏 《中国科学技术大学学报》 CAS CSCD 北大核心 2022年第3期32-43,69,70,共14页

考虑特征数据的多响应logit决策模型常用于个性化推荐问题,尤其在考虑参数矩阵的低秩结构时该方法表现较好。近年来有较多理论和算法上的进展,但是该决策模型中的参数估计在高维情形下仍然具有挑战性。因此,本文引入了基于特征数据的惩... 考虑特征数据的多响应logit决策模型常用于个性化推荐问题,尤其在考虑参数矩阵的低秩结构时该方法表现较好。近年来有较多理论和算法上的进展,但是该决策模型中的参数估计在高维情形下仍然具有挑战性。因此,本文引入了基于特征数据的惩罚似然方法,进而还原顾客、产品关于推荐结果的稀疏结构。提出的方法同时考虑低秩和稀疏结构,以降低模型复杂度,同时提升参数估计和模型预测的精度。新算法稀疏因子梯度下降(SFGD)用于参数矩阵的估计,该方法有较高的可解释性以及计算效率。作为一阶的方法,SFGD不用考虑Hessian矩阵的计算,在高维情形下有较好表现。模拟研究表明,SFGD在参数估计、稀疏还原以及算法平均regret上均优于现有方法。通过广告行为数据分析来验证了方法的有效性。 展开更多

关键词 个性化推荐 稀疏性 惩罚似然 因子梯度下降 低秩矩阵近似

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基于稀疏表示和低秩矩阵逼近的图像去噪算法的研究 被引量：1

9

作者 卢文锋 佀同光 韩国勇 《首都师范大学学报（自然科学版）》 2022年第1期19-23,共5页

提出了一种基于稀疏表示和低秩矩阵逼近的图像去噪算法:首先,通过对图像块的数据矩阵进行奇异值分解和全局子空间分析,确定信号子空间和噪声子空间;其次,利用图像块与信号子空间的距离寻找相似块,并将相似块分组为训练样本;再次,对相似... 提出了一种基于稀疏表示和低秩矩阵逼近的图像去噪算法:首先,通过对图像块的数据矩阵进行奇异值分解和全局子空间分析,确定信号子空间和噪声子空间;其次,利用图像块与信号子空间的距离寻找相似块,并将相似块分组为训练样本;再次,对相似块矩阵进行奇异值分解,并确定表示相似块的奇异向量;最后,去除表示噪声的基.实验结果表明,该算法能够有效去除图像中的噪声并较好地保留图像细节. 展开更多

关键词 稀疏表示 奇异值分解 低秩矩阵逼近

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基于场景有序运动的热红外视频去噪方法 被引量：2

10

作者 杨暄 王义坤 +2 位作者 韩贵丞 蔡能斌 亓洪兴 《激光与红外》 CAS CSCD 北大核心 2018年第10期1314-1320,共7页

在信号动态范围较小的场景下热红外图像的信噪比偏低,同时在诸多应用中其场景会在某一方向发生单调运动。基于这种考虑,提出了一种基于场景有序运动的热红外视频去噪方法。通过低秩矩阵近似的相关理论,引入场景有序运动这一先验知识并... 在信号动态范围较小的场景下热红外图像的信噪比偏低,同时在诸多应用中其场景会在某一方向发生单调运动。基于这种考虑,提出了一种基于场景有序运动的热红外视频去噪方法。通过低秩矩阵近似的相关理论,引入场景有序运动这一先验知识并构建严格的观测矩阵,利用加权核范数最小化算法求解去噪的低秩矩阵形式并重构视频信号。经仿真分析,本方法在强噪声环境下具有较高的峰值信噪比与降噪鲁棒性,通过海洋遥感数据验证了方法的实际效果,从而在遥感与搜救等领域具有一定应用价值。 展开更多

关键词 热红外视频 场景有序运动 低秩矩阵近似 去噪

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基于低秩近似与常量统计的机载红外多光谱扫描仪去噪方法 被引量：2

11

作者 杨暄 王义坤 +4 位作者 韩贵丞 刘敏 姚波 舒嵘 亓洪兴 《红外技术》 CSCD 北大核心 2018年第5期455-461,共7页

为解决飞机平台强干扰环境下红外多光谱扫描仪的图像混合噪声问题,提出了一种基于低秩矩阵近似与常量统计的光谱图像去噪方法。从仪器的噪声产生机制出发将图像噪声区分为谱间差异噪声与谱间共有噪声,并根据噪声在光谱数据中的特点分别... 为解决飞机平台强干扰环境下红外多光谱扫描仪的图像混合噪声问题,提出了一种基于低秩矩阵近似与常量统计的光谱图像去噪方法。从仪器的噪声产生机制出发将图像噪声区分为谱间差异噪声与谱间共有噪声,并根据噪声在光谱数据中的特点分别采用低秩矩阵近似与常量统计的方法进行去除。经仿真分析去噪后的光谱图像具有较高的峰值信噪比与去噪鲁棒性,并通过机载遥感试验数据证明在大量噪声的干扰下对于响应偏低的边缘谱段仍能有效地恢复出图像信息。该方法在其它类似光谱图像去噪方面具有一定的推广应用价值。 展开更多

关键词 低秩矩阵近似 常量统计 红外多光谱扫描仪 去噪

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基于低秩矩阵近似的低噪宽幅热红外成像技术 被引量：1

12

作者 杨暄 王义坤 +4 位作者 韩贵丞 刘敏 姚波 舒嵘 亓洪兴 《红外与毫米波学报》 SCIE EI CAS CSCD 北大核心 2018年第3期296-301,306,共7页

为解决强背景弱信号场景下热红外成像系统噪声制约图像信噪比的问题,提出了一种基于低秩矩阵近似理论的低噪宽幅热红外成像技术.利用面阵摆扫方式实现宽幅扫描成像并构建严格的观测矩阵,通过加权核范数最小化方法求解去噪的低秩矩阵形式... 为解决强背景弱信号场景下热红外成像系统噪声制约图像信噪比的问题,提出了一种基于低秩矩阵近似理论的低噪宽幅热红外成像技术.利用面阵摆扫方式实现宽幅扫描成像并构建严格的观测矩阵,通过加权核范数最小化方法求解去噪的低秩矩阵形式.试验证明该技术具有较高的峰值信噪比与降噪鲁棒性,在宽幅成像的同时也提高了探测灵敏度.研究成果在红外弱目标识别、广域侦查等领域具有一定应用价值. 展开更多

关键词 热红外成像 降噪 低秩矩阵近似 面阵摆扫

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基于非凸秩近似的大规模MIMO信道估计

13

作者 张琳 黄学军 《南京邮电大学学报（自然科学版）》 北大核心 2022年第1期30-36,共7页

针对大规模多输入多输出(Multiple-Input Multiple-Output,MIMO)系统中信道估计训练开销大、计算复杂度高的问题,利用信道矩阵的低秩特性,提出了基于低秩矩阵近似的信道估计方法。采用非凸的γ-范数近似信道矩阵秩函数,提高了信道矩阵... 针对大规模多输入多输出(Multiple-Input Multiple-Output,MIMO)系统中信道估计训练开销大、计算复杂度高的问题,利用信道矩阵的低秩特性,提出了基于低秩矩阵近似的信道估计方法。采用非凸的γ-范数近似信道矩阵秩函数,提高了信道矩阵秩近似的精确性。利用交替方向乘子法求解信道矩阵,选择较少的信道参数降低训练开销。变量迭代更新过程中采用梯度下降法避免了求逆运算,有效降低计算复杂度。通过选择较小的迭代步长,提高信道估计精度。仿真结果表明,所提算法相较于其他低秩矩阵恢复算法具有更好的信道估计性能。 展开更多

关键词 大规模MIMO 低秩矩阵近似 信道估计 训练开销

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鲁棒核范数降维在图像去噪中的应用研究

14

作者 徐群和 谢德红 《计算机工程》 CAS CSCD 北大核心 2015年第12期206-211,共6页

针对核范数降维去噪方法对强噪声去除效果不佳的问题,提出一种鲁棒核范数降维的去噪方法。该方法在核范数最小化的思想下构建图像降维的代价函数,并在代价函数中增加噪声的L1范数作为其正规化项,用以改善降维时噪声对降维的影响,提高降... 针对核范数降维去噪方法对强噪声去除效果不佳的问题,提出一种鲁棒核范数降维的去噪方法。该方法在核范数最小化的思想下构建图像降维的代价函数,并在代价函数中增加噪声的L1范数作为其正规化项,用以改善降维时噪声对降维的影响,提高降维的鲁棒性,通过最小化代价函数,从高维的噪声图像中迭代求解出低秩的图像,以达到去噪的目的。实验结果表明,与核范数降维方法和三维块匹配(BM3D)方法相比,该方法能获得更好的去噪效果。 展开更多

关键词 降维 核范数 代价函数 低秩矩阵逼近 鲁棒性

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分段式低秩逼近的运动捕获数据去噪方法 被引量：2

15

作者 彭淑娟 柳欣 +1 位作者 崔振 郑光 《计算机科学》 CSCD 北大核心 2013年第9期307-311,共5页

运动捕获数据去噪旨在从含有噪声干扰的运动数据中恢复出能够较好表达原始数据特性的帧序列。针对人体运动捕获数据在较短时间段内的帧序列常常具有相同或相似的运动行为语义的特点,提出了一种分段式低秩逼近策略的运动捕获数据去噪方... 运动捕获数据去噪旨在从含有噪声干扰的运动数据中恢复出能够较好表达原始数据特性的帧序列。针对人体运动捕获数据在较短时间段内的帧序列常常具有相同或相似的运动行为语义的特点,提出了一种分段式低秩逼近策略的运动捕获数据去噪方法。该方法首先将含有噪声的运动数据划分为多个连续子区间,接着利用不精确拉格朗日乘子法(IALM)对每个分段子区间的含噪声干扰数据批矩阵进行低秩矩阵逼近和稀疏噪声误差估计,达到分段数据去噪目的;最后利用时序特性组合去噪后的分段低秩逼近矩阵进行整体运动捕获数据去噪恢复。仿真实验结果表明,所提方法能够对含有任意拓扑结构的人体运动捕获数据进行去噪,达到了很好的效果,具有一定的通用性和实用性。 展开更多

关键词 运动捕获数据去噪 分段式低秩逼近 连续子区间 不精确拉格朗日乘子法 稀疏噪声误差

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基于广义低秩矩阵分解的分离字典训练及其快速重建算法 被引量：1

16

作者 张长伦 余沾 +1 位作者 王恒友 何强 《电子学报》 EI CAS CSCD 北大核心 2018年第10期2400-2409,共10页

针对传统压缩感知重建算法存在重建质量偏低、重建时间偏长等问题,本文提出了一种基于分离字典训练的快速重建算法.首先选取某类图像作为训练集,建立其广义低秩矩阵分解模型;其次采用交替方向乘子法求解该模型,训练出一组分离字典;最后... 针对传统压缩感知重建算法存在重建质量偏低、重建时间偏长等问题,本文提出了一种基于分离字典训练的快速重建算法.首先选取某类图像作为训练集,建立其广义低秩矩阵分解模型;其次采用交替方向乘子法求解该模型,训练出一组分离字典;最后将该分离字典用于图像重建中,通过简单的线性运算实现图像的快速重建.实验结果表明,本文算法相比于传统的重建算法,针对训练集同类图像,具有十分显著的重建性能,对于其他不同类型的图像,依然有不错的重建质量,极大地降低了重建时间. 展开更多

关键词 压缩感知 广义低秩矩阵分解 分离字典训练 快速重建

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多通道非凸低秩近似及其在彩色图像去噪上的应用

17

作者 付鹏程 陈秀宏 +1 位作者 牛强 孙慧强 《传感器与微系统》 CSCD 2020年第5期156-160,共5页

提出一种将多通道优化和非凸低秩矩阵近似进行融合的彩色图像去噪算法。有效地利用颜色通道上不同的噪声特性,通过引入权重矩阵自适应地处理RGB通道中的不同噪声。并引入非凸函数MCP代替核范数来解决低秩矩阵最小化问题。对仿真和真实... 提出一种将多通道优化和非凸低秩矩阵近似进行融合的彩色图像去噪算法。有效地利用颜色通道上不同的噪声特性,通过引入权重矩阵自适应地处理RGB通道中的不同噪声。并引入非凸函数MCP代替核范数来解决低秩矩阵最小化问题。对仿真和真实数据集的实验表明,所提出的多通道非凸低秩近似最小化模型明显优于其他竞争的去噪算法。 展开更多

关键词 多通道优化 非凸低秩矩阵近似 非局部 权重矩阵 线性等式约束

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