×

使用数据同化解决不适定图像处理问题。 (英语) Zbl 1229.62087号

在图像处理中,大多数问题都是不可能提供唯一解决方案的。本文提出了一种通过“数据同化”方法解决其中一些问题的策略。它旨在求解描述时间动力学的演化方程和连接状态向量和观测值的观测方程。本文分为六个部分和三个附录。
第一节介绍了不适定问题的概念,简要描述了一些常用的解决策略和称为数据同化的方法。第2节从数学上定义了第1节中引入的概念。第3节介绍了称为4D-Var算法的变分数据同化方法。第4节解释了数据同化如何通过在适当的演化模型中同化图像来解决不适定问题。第5节描述了如何在此框架中计算光流。第6节提供了本研究的科学观点。附录提供了上述问题的技术细节。虽然对这些问题的处理在形式上是严格的,但没有使用“广义函数”,从数学的角度来看,这更合适。然而,这篇论文写得很好,将吸引那些在图像处理和分析中研究空间和时间模式的人。

MSC公司:

62华氏35 多元分析中的图像分析
94A08型 信息与通信理论中的图像处理(压缩、重建等)
35兰特 PDE的不良问题
62立方米 空间过程推断

关键词:

非线性平流;光流

软件:

4D-VAR型
PDF格式BibTeX公司 XML格式引用
全文: DOI程序 链接

参考文献:

[1] Alvarez,L.,Weickert,J.,Sánchez,J.:大位移密集光流场的可靠估计。国际期刊计算。视觉。39(1), 41–56 (2000) ·Zbl 1060.68635号 ·doi:10.1023/A:1008170101536
[2] Apte,A.,Jones,C.K.R.T.,Stuart,A.M.,Voss,J.:《数据同化:数学和统计视角》。国际期刊数字。方法流体561033–1046(2008)·Zbl 1384.62300号 ·文件编号:10.1002/fld.1698
[3] Brox,T.、Bruhn,A.、Papenberg,N.、Weickert,J.:基于翘曲理论的高精度光流估计。摘自:《欧洲计算机视觉会议记录》,捷克共和国布拉格,第4卷,第25-36页。斯普林格(2004)·Zbl 1098.68736号
[4] Hadamard,J.:线性偏微分方程柯西问题讲座。耶鲁大学出版社,纽黑文(1923)
[5] Herlin,I.,Le Dimet,F.-X.,Huot,E.,Berroir,J.-P.:耦合模型和数据:远程加密图像的可能性是什么?收录于:Prastacos,P.、Cortés,U.、De León,J.-L.D.、Murillo,M.(编辑)《电子环境:进步与挑战》。《计算科学研究》,第11卷,第365–383页。国家政治研究所(2004)
[6] Horn,B.K.P.,Schunk,B.G.:测定光流。工件。智力。17, 185–203 (1981) ·doi:10.1016/0004-3702(81)90024-2
[7] Huot,E.,Herlin,I.,Korotaev,G.:SST卫星图像同化,用于估算海洋环流速度。摘自:IEEE国际地球科学与遥感研讨会(IGARSS)会议记录,美国马萨诸塞州波士顿(2008)
[8] Le-Dimet,F.,Talagrand,O.:《气象观测分析和同化的变分算法:理论方面》,第97-110页。Tellus(1986)
[9] Le Dimet,F.-X.,Navon,I.M.,Daescu,D.N.:数据同化中的二阶信息。周一。《天气评论》130、629–648(2002)·doi:10.1175/1520-0493(2002)130<0629:SOIDA>2.0.CO;2
[10] Mumford,D.,Shah,J.:分段光滑函数和相关变分问题的最佳逼近。Commun公司。纯应用程序。数学。四十二、 577–685(1989)·Zbl 0691.49036号 ·doi:10.1002/cpa.3160420503
[11] Nagel,H.-H.:从图像序列中的二阶强度变化导出的位移向量。计算。视觉。图表。图像处理。21, 85–117 (1983) ·doi:10.1016/S0734-189X(83)80030-9
[12] Odobez,J.-M.,Bouthemy,P.:视频分析中基于模型的直接增量图像运动分割。信号处理。66(2), 143–155 (1998) ·Zbl 0902.68208号 ·doi:10.1016/S0165-1684(98)00003-6
[13] Oliver,D.S.:协方差倒数的计算。数学。地质。30(7), 911–933 (1998) ·Zbl 0970.86008号 ·doi:10.1023/A:1021734811230
[14] Papadakis,N.,Corpetti,T.,Mémin,E.:动态一致光流估计。摘自:巴西里约热内卢计算机视觉国际会议论文集(2007)
[15] Papadakis,N.,Héas,P.,Mémin,E.:利用浅水模式进行大气层运动估计的图像同化。摘自:《亚洲计算机视觉会议论文集》,日本东京,第864-874页(2007年)
[16] Papadakis,N.,Mémin,E.:跟踪可变形物体的变分最优控制技术。摘自:巴西里约热内卢计算机视觉国际会议论文集(2007)
[17] Papadakis,N.,Mémin,E.,Cao,F.:目标轮廓跟踪的变分方法。摘自:ICCV'05计算机视觉变分、几何和水平集方法研讨会论文集,中国北京(2005)·Zbl 1159.68600号
[18] Perona,P.,Malik,J.:使用各向异性扩散的空间尺度和边缘检测。IEEE传输。模式分析。机器。智力。12(7), 629–639 (1990) ·doi:10.1009/34.56205
[19] Proesmans,M.,Van Gool,L.,Pauwels,E.,Oosterlinck,A.:使用非线性扩散测定光流及其不连续性。摘自:《欧洲计算机视觉会议记录》,第2卷,第295-304页(1994年)
[20] Sethian,J.A.:水平集方法。剑桥大学出版社(1996)·Zbl 0859.76004号
[21] Tarantola,A.:模型参数估计的反问题理论和方法。工业和应用数学学会(2005)·Zbl 1074.65013号
[22] Tikhonov,A.N.:不正确问题的正则化。Sov公司。数学。多克。4, 1624–1627 (1963) ·兹比尔0183.11601
[23] Verwer,J.G.,Sportisse,B.:关于刚性线性情形中算子分裂的注记。技术报告MAS-R9830,Wiskunde en Informatica中心(1998)
[24] Weickert,J.:图像处理中的各向异性扩散。ECMI系列。斯图加特Teubner-Verlag。国际标准图书编号:3-519-02606-6(1998)·Zbl 0886.68131号
[25] Weickert,J.:非线性扩散在图像处理和计算机视觉中的应用。In:数学学报。科米尼亚大学。《Algoritmy 2000年会刊》,第LXX卷,第33–50页(2001年)·Zbl 0988.35070号
[26] Weickert,J.,Schnörr,C.:时空平滑约束下的变分光流计算。数学杂志。成像视觉。14, 245–255 (2001) ·兹伯利0988.68821 ·doi:10.1023/A:1011286029287
[27] Witkin,A.P.:尺度空间过滤。In:程序。第八届国际联合会议(Art.Intell.)。,德国卡尔斯鲁厄,第1019–1022页(1983年)
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。