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二值图像的带限离散傅里叶变换的反演:唯一性和算法。 (英语) Zbl 1519.94004号

概述:传统的离散傅里叶变换(DFT)反演需要知道所有DFT系数。当光栅化图像(表示为矩阵)的DFT系数仅在通带内已知时,原始矩阵无法唯一恢复。在许多实际重要的情况下,矩阵是二进制的,其元素可以减少为0或1。例如,对于常用的QR码就是这样。矩阵是二值的先验信息可以补偿缺失的高频DFT系数,恢复图像恢复的唯一性。本文从理论和数值两个方面研究了利用二值性约束恢复高频DFT系数不可逆丢失且没有任何已知结构的模糊图像的问题。我们从理论上研究了一般二进制矩阵仍然可以唯一恢复的最小带限。证明了大小为\(N_1\times N_2\)、\(N_1\times N_1\)和\(N_1^\alpha\times N_1^\alpha\)的图像的唯一性结果,其中\(N_1\neq N_2\)是素数,\(\alpha>1\)是整数。提出了从带限(模糊)版本中恢复矩阵的反演算法。该算法将整数线性规划方法与格基约简技术相结合,显著优于朴素实现。该算法高效可靠地重建了仅具有(11乘11=121)DFT系数的严重模糊(29乘29)二元矩阵。

MSC公司:

94A08级 信息与通信理论中的图像处理(压缩、重建等)
42B10型 傅立叶和傅立叶-斯蒂尔捷斯变换以及傅立叶类型的其他变换
68单位10 图像处理的计算方法
65T50型 离散和快速傅里叶变换的数值方法
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