×

旋转组上非等间距傅里叶变换的快速算法。 (英语) Zbl 1179.65167号

在这篇有趣的文章中,作者提出了计算任意采样集旋转群(SO(3))上的快速傅里叶综合及其伴随变换的新算法。计算(SO(3))傅里叶综合的算法基于对Wigner-D函数(D_l^{mn})的求值,该函数产生(l^2(SO))的正交基。作者提出了一种高效准确计算SO(3)傅里叶综合的方法
\[f(g_q)=\sum_{l=0}^B\sum_{m,n=-l}^l{hatf}_l^{mn}\,D_l^}mn}(g_q)\]
任意采样(M)(SO(3)中的g_q)((q=0,ldots,M-1))下的(B)-带限函数。这些算法主要基于三维圆环上非等间距节点的快速傅里叶变换。因此,(SO(3))傅里叶综合需要({mathcal O}(M+B^3,log^2B))flops,而不是({mathcal O}(M\,B^3)),其中(M)的典型大小是。数值试验表明,该方法具有较高的性能。

MSC公司:

65T50型 离散和快速傅里叶变换的数值方法
42立方厘米 特殊正交函数中的傅里叶级数(勒让德多项式、沃尔什函数等)
33 C55 球面谐波
65岁20岁 数值算法的复杂性和性能
PDF格式BibTeX公司 XML格式引用
全文: 内政部

参考文献:

[1] Baszenski,G.,Tasche,M.:与离散余弦变换相关的快速多项式乘法和卷积。线性代数应用。252, 1–25 (1997) ·Zbl 0871.65118号 ·doi:10.1016/0024-3795(95)00696-6
[2] Beylkin,G.:关于奇异函数的快速傅里叶变换。申请。计算。哈蒙。分析。2, 363–381 (1995) ·Zbl 0838.65142号 ·doi:10.1006/acha.1995.1026
[3] Bunge,H.J.:材料科学中的纹理分析。巴特沃斯,多伦多(1982)
[4] Castrillon-Candas,J.E.,Siddavanahalli,V.,Bajaj,C.:蛋白质对接的非等间距傅里叶变换。德克萨斯大学ICES报告05-44(2005)
[5] Chirikjian,G.S.,Kyatkin,A.:非对易谐波分析的工程应用:重点是旋转群和运动群。CRC,博卡拉顿(2001)·Zbl 1100.42500号
[6] Davis,P.J.,Rabinowitz,P.:《数值积分方法》,第二版。学术,伦敦(1984)·Zbl 0537.65020号
[7] Driscoll,J.R.,Healy,D.:计算二球面上的傅里叶变换和卷积。高级申请。数学。15, 202–250 (1994) ·Zbl 0801.65141号 ·doi:10.1006/上午.1994.1008
[8] Dutt,A.,Rokhlin,V.:非等间距数据的快速傅里叶变换。SIAM科学杂志。统计计算。14, 1368–1393 (1993) ·Zbl 0791.65108号 ·doi:10.1137/0914081
[9] Frigo,M.,Johnson,S.G.:FFTW,C子程序库。网址:http://www.fftw.org(2005年)
[10] Gräf,M.,Kunis,S.:旋转组上分散数据插值的稳定性结果。电子。变速器。数字。分析。31, 30–39 (2008) ·Zbl 1171.65105号
[11] Healy,D.、Kostelec,P.、Moore,S.、Rockmore,D.:双球体的FFT——改进和变化。J.傅立叶分析。申请。9, 341–385 (2003) ·Zbl 1037.65136号 ·doi:10.1007/s00041-003-0018-9
[12] Hielscher,R.,Potts,D.,Prestin,J.,Schaeben,H.,Schmalz,M.:SO(3)上的Radon变换:傅里叶切片定理和数值反演。反向探测。24, 025011 (2008) ·Zbl 1157.65070号 ·doi:10.1088/0266-5611/24/2/025011
[13] Hielscher,R.,Prestin,J.,Vollrath,A.:SO(3)上函数的快速求和。预印本09-02,卢贝克大学(2009)·Zbl 1221.65007号
[14] Keiner,J.,Kunis,S.,Potts,D.:NFFT 3.0,C子程序库。网址:http://www.tu-chemnitz.de/\(sim\)potts/nfft(2006)
[15] Keiner,J.,Potts,D.:球面求积公式的快速评估。数学。计算。77, 397–419 (2008) ·Zbl 1128.65110号 ·doi:10.1090/S0025-5718-07-02029-7
[16] Kostelec,P.J.,Rockmore,D.N.:旋转组的FFT。J.傅里叶分析。申请。14, 145–179 (2008) ·Zbl 1146.43001号 ·doi:10.1007/s00041-008-9013-5
[17] Kunis,S.,Potts,D.:快速球面傅里叶算法。J.计算。申请。数学。161, 75–98 (2003) ·兹比尔1033.65123 ·doi:10.1016/S0377-0427(03)00546-6
[18] Makadia,A.,Geyer,C.,Sastry,S.,Danilidis,K.:基于运动的氡结构,无对应。收录于:CVPR'05:2005年IEEE计算机学会计算机视觉和模式识别会议记录(CVPR'05),第1卷,第796-803页。IEEE计算机学会,华盛顿特区(2005)
[19] McEwen,J.D.,Hobson,M.P.,Lasenby,A.N.:球面上的定向连续小波变换。ArXiv:astro-ph/0609159v1(2006)
[20] Mohlenkamp,M.J.:球面谐波的快速变换。J.傅里叶分析。申请。5, 159–184 (1999) ·Zbl 0935.65148号 ·doi:10.1007/BF01261607
[21] Potts,D.,Steidl,G.,Tasche,M.:离散多项式变换的快速算法。数学。计算。67, 1577–1590 (1998) ·Zbl 0904.65145号 ·doi:10.1090/S0025-5718-98-00975-2
[22] Potts,D.、Steidl,G.、Tasche,M.:离散球面傅里叶变换的快速稳定算法。线性代数应用。275/276, 433–450 (1998) ·Zbl 0935.65147号 ·doi:10.1016/S0024-3795(97)10013-1
[23] Potts,D.、Steidl,G.、Tasche,M.:非等间距数据的快速傅里叶变换:教程。摘自:Benedetto,J.J.,Ferreira,P.J.S.G.(编辑),《现代抽样理论:数学与应用》,第247-270页。Birkhäuser,波士顿(2001年)
[24] Potts,D.、Steidl,G.、Tasche,M.:快速三角变换的数值稳定性——最坏情况研究。J.混凝土应用。数学。1, 1–36 (2003) ·Zbl 1064.65157号
[25] 出版社,W.H.,Teukolsky,S.A.,Vetterling,W.T.,Flannery,B.P.:剑桥大学出版社,剑桥(1992)·Zbl 0778.65003号
[26] Risbo,T.:勒让德级数和D函数的傅里叶变换求和。J.杰德。70, 383–396 (1996) ·Zbl 0983.86507号
[27] Rokhlin,V.,Tygert,M.:球面调和展开的快速算法。SIAM科学杂志。计算。27, 1903–1928 (2006) ·Zbl 1104.65134号 ·数字对象标识代码:10.1137/050623073
[28] Schaeben,H.,Boogaart,K.G.v.d.:纹理分析中的球面谐波。构造物理学370253-268(2003)·doi:10.1016/S0040-1951(03)00190-2
[29] Schmid,D.:Marcinkiewicz-Zygmund不等式和SO(3)上散乱数据的多项式逼近。数字。功能。分析。最佳方案。29, 855–882 (2008) ·Zbl 1148.41005号 ·doi:10.1080/01630560802279264
[30] Suda,R.,Takami,M.:一种快速球面谐波变换算法。数学。计算。71,703–715(2002年)·Zbl 0991.65158号
[31] Varshalovich,D.,Moskalev,A.,Khersonski,V.:角动量的量子理论。《世界科学》,新加坡(1988年)
[32] Vilenkin,N.:特殊函数和群表示理论。美国普罗维登斯数学学会(1968)·Zbl 0172.18404号
此参考列表基于出版商或数字数学图书馆提供的信息。它的项目与zbMATH标识符启发式匹配,并且可能包含数据转换错误。在某些情况下,zbMATH Open的数据对这些数据进行了补充/增强。这试图尽可能准确地反映原始论文中列出的参考文献,而不要求完整或完全匹配。