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无限维压缩传感中的均匀恢复及其在结构化二进制采样中的应用。 (英语) Zbl 1472.94020号

概要:无限维压缩传感处理从线性测量中恢复模拟信号(函数),通常以积分变换的形式,如傅里叶变换。该框架非常适合于许多现实世界中的反问题,这些问题通常在无限维空间中建模,并且有限维方法的应用可能会导致明显的伪影。此类问题的另一个典型特征是,信号不仅在某些字典中是稀疏的,而且在层次结构中具有所谓的局部稀疏性。因此,抽样方案的设计应能利用这种额外的结构。本文介绍了一系列基于层次稀疏性和所谓的多级随机子抽样的无限维压缩感知的一致恢复保证。通过使用加权(ell^1)正则化子,我们导出了精确到对数因子的测量条件,在这个意义上,它们与预言估计量的已知测量条件一致,其中支持度是先验已知的。这些保证也适用于有限维,并改进了未加权(ell ^1)的现有结果-正规化。为了说明我们的结果,我们考虑了使用正交小波的沃尔什变换进行二值采样的问题。二进制采样是某些成像模式的一种重要机制。通过仔细估计Walsh基和小波基之间的局部相干性,我们得到了该问题的第一个已知恢复保证。

MSC公司:

94甲12 信号理论(表征、重建、滤波等)
94A20型 信息与传播理论中的抽样理论
42立方厘米 涉及小波和其他特殊系统的非三角调和分析
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)
15B52号 随机矩阵(代数方面)
42B10型 Fourier和Fourier-Stieltjes变换以及其他Fourier类型的变换
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参考文献:

[1] 坎迪斯,E.J。;J.隆伯格。;Tao,T.,《鲁棒不确定性原理:从高度不完整的频率信息中精确重建信号》,IEEE Trans。《信息论》,52,2489-509(2006)·兹比尔1231.94017
[2] Donoho,D.L.,压缩传感,IEEE Trans。《信息论》,52,4,1289-1306(2006)·Zbl 1288.94016号
[3] Eldar,Y.C。;Kutyniok,G.,《压缩传感:理论与应用》(2012),剑桥大学出版社
[4] 福卡特,S。;Rauhut,H.,《压缩传感数学导论》(2013),施普林格-伯赫用户·Zbl 1315.94002号
[5] 拉森,体育。;胡,S。;卢斯蒂格,M。;科尔,A.B。;纳尔逊,S.J。;Kurhanewicz,J.等人。;保利,J.M。;Vigneron,D.B.,超极化13C研究用压缩传感和多波段激发脉冲的快速动态3D MR光谱成像,Magn。Reson公司。医学,65,3,610-619(2011)
[6] 卢斯蒂格,M。;多诺霍,D。;Pauly,J.M.,《稀疏MRI:压缩传感在快速MR成像中的应用》,Magn。Reson公司。医学,58,6,1182-1195(2007)
[7] 卢斯蒂格,M。;多诺霍,D.L。;桑托斯,J.M。;Pauly,J.M.,压缩传感MRI,IEEE信号处理。Mag.,25,2,72-82(2008)
[8] Jones,A。;Tamtögl,A。;卡尔沃·阿尔马赞,I。;Hansen,A.,氦原子散射表面动力学过程的连续压缩传感,科学。代表,6,第27776条pp.(2016)
[9] 斯图德,V。;Bobin,J。;查希德,M。;穆萨维,H.S。;坎迪斯,E。;Dahan,M.,生物和高光谱成像的压缩荧光显微镜,Proc。国家。阿卡德。科学。,109、26、E1679-E1687(2012)
[10] Zomet,A。;Nayar,S.K.,《可控光圈的无透镜成像》,(计算机视觉和模式识别计算机学会会议,第1卷(2006),IEEE),339-346
[11] Arce,G.R。;Brady,D.J。;Carin,L。;阿圭略,H。;Kittle,D.S.,《压缩编码孔径光谱成像:简介》,IEEE信号处理。Mag.,31,1,105-115(2014)
[12] 格姆,M.E。;Brady,D.J.,EO/IR压缩传感,应用。选择。,54、8、C14-C22(2015)
[13] Willett,R.M。;Marcia,R.F。;Nichols,J.M.,《实用光学成像系统的压缩传感:教程》,Opt。工程,50,7(2011)
[14] 阿德科克,B。;汉森,A.C。;Poon,C。;Roman,B.,《打破连贯障碍:压缩感知的新理论》,《数学论坛》。西格玛,5(2017)·Zbl 1410.94030号
[15] 罗马人,B。;汉森,A.C。;Adcock,B.,《压缩传感中的渐近结构》(2014)
[16] Bastounis,A。;Hansen,A.C.,关于压缩传感的许多实际应用中缺乏统一恢复以及水平中的受限等距特性和零空间特性,SIAM J.Imaging Sci。,10, 1, 335-371 (2017) ·Zbl 1375.94017号
[17] 李,C。;Adcock,B.,《具有局部结构的压缩传感:均匀恢复保证了级别级的稀疏性》,应用。计算。哈蒙。分析。,46, 3, 453-477 (2019) ·Zbl 1415.94162号
[18] Chi,Y。;沙尔夫,L.L。;佩泽什基,A。;Calderbank,A.R.,压缩传感中对基差失配的敏感性,IEEE Trans。信号处理。,59, 5, 2182-2195 (2011) ·Zbl 1392.94144号
[19] 斯特朗,G。;Nguyen,T.,《小波和滤波器组》(1996),韦尔斯利-剑桥出版社·Zbl 1254.94002号
[20] Guerquin-Kern,M。;Lejeune,L。;普鲁斯曼,K.P。;Unser,M.,平行磁共振成像的真实分析模型,IEEE Trans。医学成像,31,3,626-636(2012)
[21] 阿德科克,B。;Boyer,C。;Brugiapaglia,S.,《压缩传感中口腔型局部恢复保证》,Inf.Inference,1-49(2020)·Zbl 1470.94031号
[22] Traonmilin,Y。;Gribonval,R.,《希尔伯特空间中低维锥体的稳定恢复:一个RIP来统治所有锥体》,Appl。计算。哈蒙。分析。,45, 1, 170-205 (2018) ·Zbl 1391.94421号
[23] 坎迪斯,E.J。;Tao,T.,从随机投影中恢复近最优信号:通用编码策略?,IEEE传输。Inf.理论,52,12,5406-5425(2006)·Zbl 1309.94033号
[24] 坎迪斯,E.J。;Tao,T.,线性规划解码,IEEE Trans。《信息论》,51,12,4203-4215(2005)·Zbl 1264.94121号
[25] Cai,T.T。;Wang,L。;Xu,G.,稀疏信号的移位不等式和恢复,IEEE Trans。信号处理。,58, 3, 1300-1308 (2010) ·Zbl 1392.94117号
[26] Cai,T.T。;Wang,L。;Xu,G.,受限等距常数的新边界,IEEE Trans。《信息论》,56,9,4388-4394(2010)·Zbl 1366.94181号
[27] 安德森,J。;Strömberg,J.,关于随机抽样矩阵的一致恢复定理,IEEE Trans。Inf.理论,60,3,1700-1710(2014)·Zbl 1360.94181号
[28] Rudelson,M。;Vershynin,R.,《基于傅里叶和高斯测量的稀疏重建》,Commun。纯应用程序。数学。,61, 8, 1025-1045 (2008) ·Zbl 1149.94010号
[29] 阿德科克,B。;汉森,A.C。;Roman,B.,《结构稀疏小波系数压缩感知的子采样傅里叶测量注释》,IEEE信号处理。莱特。,23, 5, 732-736 (2016)
[30] 阿德科克,B。;Hansen,A.C.,《广义采样和无限维压缩传感》,Found。计算。数学。,16, 5, 1263-1323 (2016) ·Zbl 1379.94026号
[31] Brugiapaglia,S。;Adcock,B.,稀疏正则化中未知误差的鲁棒性,IEEE Trans。信息理论,64,10,6638-6661(2018)·兹比尔1401.94027
[32] 波尚,K.G.,沃尔什函数及其应用,第3卷(1975年),学术出版社·兹比尔0326.42007
[33] Golubov,B。;埃菲莫夫,A。;Skvortsov,V.,《Walsh Series and Transforms:Theory and Applications》,第64卷(1991),施普林格科学与商业媒体·Zbl 0785.42010
[34] Daubechies,I.,《小波十讲》,第61卷(1992年),SIAM·Zbl 0776.42018号
[35] Mallat,S.,《信号处理的小波之旅:稀疏方法》(2008),学术出版社
[36] 科恩,A。;Daubechies,I。;Vial,P.,《区间小波与快速小波变换》,应用。计算。哈蒙。分析。,1, 1, 54-81 (1993) ·Zbl 0795.42018号
[37] Hansen,A。;Thesing,L.,关于二进制测量和小波重构的稳定采样率,应用。计算。哈蒙。分析。,48, 2, 630-654 (2020) ·Zbl 1454.94032号
[38] Antun,V.,Hadamard矩阵和Daubechies小波之间的相干估计(2016),奥斯陆大学,硕士论文
[39] Thesing,L。;Hansen,A.C.,线性重建和稳定采样率分析,Sampl。理论信号图像处理。,17, 1, 103-126 (2018) ·Zbl 1411.94036号
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