×

自适应图像处理:一阶PDE约束正则化器和双层训练方案。 (英语) Zbl 1511.94010号

定义了一种新的图像处理泛函变分方法,用于从数字传输系统中因噪声或缺陷而失真的版本中获得“干净”的图像。假设图像域由平方表示,图像是(L^2(Q,mathbb{R})中的函数。“干净”的图像被认为是最小化表单功能的图像\[I(u):=\Vert-u-u_\eta\Vert_{L^2(Q,\mathbb{R})}^2+R_\alpha(u),\]其中,\(u_\eta\)是畸变图像,\(R_\alpha\)是正则函数,其中\(\alpha \)是待确定的参数。为了确定获得最佳“干净”图像的参数,其他研究人员提出了一种两级半监督方法。本文通过对一组训练图像取得令人满意的结果来修改该建议。据作者介绍,本文的一些目标是:1)提出一类新的图像处理算子,称为“PDE约束的总广义变分算子”。2) “优化有效重建和精细图像细节保存之间权衡的训练方案研究”。要理解完整的论文,必须在某些分析领域有良好的背景,这在专业数学家的形成过程中是不常见的。本文指出,在图像处理领域值得进一步研究。参考文献广泛且非常新颖。

MSC公司:

94A08型 信息与通信理论中的图像处理(压缩、重建等)
26B30码 多变量绝对连续实函数,有界变差函数
47J20型 涉及非线性算子的变分不等式和其他类型的不等式(一般)
68单位10 图像处理的计算方法
PDF格式BibTeX公司 XML格式引用

参考文献:

[1] Ambrosio,L。;富斯科,N。;Pallara,D.,有界变差函数和自由间断问题。牛津数学专著(2000),纽约:克拉伦登出版社/牛津大学出版社,纽约·Zbl 0957.49001号
[2] 巴布,T。;Marinoschi,G.,《利用非线性控制技术进行图像去噪》,国际期刊控制,90,1005-1017(2017)·Zbl 1367.49016号 ·doi:10.1080/00207179.2016.1192688
[3] Bredies,K。;Holler,M.,带总广义变分的线性反问题的正则化,J.逆不适定问题。,22, 871-913 (1993) ·兹比尔1302.65167
[4] 布雷迪斯,K。;Kunisch,K。;Pock,T.,总广义变异,SIAM J.成像科学。,3, 492-526 (2010) ·Zbl 1195.49025号 ·doi:10.1137/090769521
[5] Bredies,K.,Valkonen,T.:具有二阶总广义变分约束的反问题。摘自:《2011年第9届SampTA抽样理论与应用国际会议论文集》,新加坡(2011)
[6] Breit,D.,Diening,L.,Gmeineder,F.:有界A-变分函数的迹和线性增长的变分问题。预印arXiv:1707.06804·Zbl 1489.26018号
[7] Brezis,H.:泛函分析,Sobolev空间和偏微分方程。Universitext公司。施普林格,纽约(2011)·Zbl 1220.46002号
[8] Brinkmann,E-M;汉堡,M。;Grah,JS,《图像中二阶电视类型调节的统一模型——基于向量算子的新视角》,J.Math。成像视觉。,61, 571-601 (2019) ·兹比尔1494.94004 ·doi:10.1007/s10851-018-0861-6
[9] Chambolle,A。;Pock,T.,凸问题的一阶原对偶算法及其在成像中的应用,J.Math。成像视觉。,40, 120-145 (2011) ·Zbl 1255.68217号 ·doi:10.1007/s10851-010-0251-1
[10] Chen,Y.,Pock,T.,Ranftl,R.,Bischof,H.:回顾基于滤波器的MRF图像恢复的特定损失训练。摘自:模式识别,第271-281页。施普林格(2013)
[11] 陈,Y。;Ranftl,R。;Pock,T.,深入分析算子学习:从基于补丁的稀疏模型到高阶MRF,IEEE Trans。图像处理。,23, 1060-1072 (2014) ·Zbl 1374.94065号 ·doi:10.1109/TIP.2014.2299065
[12] Dal Maso,G.,《(Gamma)收敛导论》(1993),波士顿:Birkhäuser出版社,波士顿·Zbl 0816.49001号 ·doi:10.1007/978-1-4612-0327-8
[13] 达沃利,E。;Liu,P.,一维分数阶(TGV):Gamma收敛和双层训练方案,Commun。数学。科学。,16, 213-237 (2018) ·Zbl 1441.94007号 ·doi:10.4310/CMS.2018.v16.n1.a10
[14] 德洛斯·雷耶斯,JC;Schönlieb,C-B;Valkonen,T.,图像恢复问题的最佳参数结构,J.Math。分析。申请。,434, 464-500 (2016) ·Zbl 1327.49063号 ·doi:10.1016/j.jmaa.2015.09.023
[15] 德洛斯·雷耶斯,JC;Schönlieb,C-B;Valkonen,T.,高阶全变差调节模型的双层参数学习,J.Math。成像视觉。,57, 1-25 (2017) ·Zbl 1425.94010号 ·doi:10.1007/s10851-016-0662-8
[16] Domke,J.,《基于优化建模的通用方法》,AISTATS,22,318-326(2012)
[17] Fefferman,C.,《线性算子的(C^m)扩张》,《数学年鉴》。(2), 166, 779-835 (2007) ·Zbl 1161.46013号 ·doi:10.4007/年度.2007.166.779
[18] 丰塞卡,I。;Liu,P.,加权Ambrosio-Tortorelli近似格式,SIAM J.Math。分析。,49, 4491-4520 (2017) ·Zbl 1381.49050号 ·doi:10.1137/16M1088661
[19] Gagliardo,E.,Caratterizzazioni delle tracce sulla frontiera relative ad alcune classi di funzioni in \(n)variabili,Rend。帕多瓦大学Sem.Mat.Univ.Padova,27284-305(1957)·Zbl 0087.10902号
[20] Gmeineder,F.等人。;RaiţŤŭ,B.,域上({{mathbb{A}}})-弱可微函数的嵌入,J.Funct。分析。,277, 108278 (2019) ·Zbl 1440.46031号 ·doi:10.1016/j.jfa.2019.108278
[21] Gmeineder,F.,RaiţŤŬ,B.,Van Schaftingen,J.:关于向量微分算子的极限迹不等式。印第安纳大学数学。J.70,2133-2176(2021)·Zbl 1493.46054号
[22] Guerra,A.,Raiţ෣,B.:关于(L^p)估计的常秩条件的必要性。康普特斯·伦德斯。《数学》,358(9-10),1091-1095(2020)·Zbl 1456.26017号
[23] Guerra,A.,Raiţă,B.,Schrecker,M.R.I.:补偿紧致性:最优弱拓扑中的连续性。J.功能。分析。283, 109596 (2022). 预印arXiv:2007.00564·Zbl 1521.47076号
[24] 萧,GC;Wendland,WL,边界积分方程(2008),纽约:Springer,纽约·Zbl 1157.65066号 ·doi:10.1007/978-3-540-68545-6
[25] Kristensen,J.,Raiţ,B.:PDE约束测量序列中的振荡和集中。架构(architecture)。理性力学。分析。246, 823-875 (2022). 预印arXiv:1912.09190·Zbl 1515.35295号
[26] Leoni,G.:索波列夫空间的第一门课程。收录于:数学研究生课程,第105卷。美国数学学会,普罗维登斯(2009)·Zbl 1180.46001号
[27] RaiţŤ,B.:(L^1)-恒定秩算子的估计(2018年)。预印arXiv:1811.10057
[28] Raiţă,B.:({\mathscr{A}})-拟凸性的势。计算变量PDE 58,(2019年)。第一百零五条·Zbl 1422.49013号
[29] RaiţŤŮ,B.,Critical\(\text{L}^p\)-映射和取消运算符Trans,Am.Math的可微性。Soc.,3727297-7326(2019年)·Zbl 1429.26019号 ·doi:10.1090/tran/7878
[30] Raiţ෤軒,B.,Skorobogatova,A.:连续性和顺序取消运算符(n)on({\mathbb{R}}^n)。计算变量PDE 59,(2020)。第八十五条·Zbl 1443.47046号
[31] 李鲁丁;Osher,S。;Fatemi,E.,基于非线性总变差的噪声去除算法,Phys。D、 60、259-268(1992)·Zbl 0780.49028号 ·doi:10.1016/0167-2789(92)90242-F
[32] Tappen,M.F.,Liu,C.,Adelson,E.H.,Freeman,W.T.:学习低水平视觉的高斯条件随机场。2007年IEEE计算机视觉和模式识别会议,第1-8页(2007年6月)
[33] Temam,R.:塑性数学问题。Méthodes Mathématiques de l’Informatique[信息科学的数学方法],第12卷。蒙鲁日Gauthier-Villars(1983)·兹伯利0547.73026
[34] Valkonen,T.,几何规则化下的跳跃集。第2部分:高阶方法,J.Math。分析。申请。,453, 1044-1085 (2017) ·Zbl 1373.49055号 ·doi:10.1016/j.jmaa.2017.04.037
[35] Valkonen,T。;Bredies,K。;Knoll,F.,扩散张量成像中的总广义变化,SIAM J.成像科学。,6, 487-525 (2013) ·Zbl 1322.94024号 ·doi:10.1137/120867172
此参考列表基于出版商或数字数学图书馆提供的信息。其项与zbMATH标识符进行启发式匹配,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。