×

RNLp:混合使用非局部和TV-Lp方法来去除图像中的脉冲噪声。 (英语) 兹比尔1448.94009

摘要:我们提出了一种新的变分框架来去除图像中的随机值脉冲噪声。该框架在相同能量下组合了一个非局部(L^p)数据项和一个全变分正则化项。非局部\(L^p\)项是像素之间的加权\(L^p\)距离,其中权重取决于以像素为中心的斑块之间的稳健距离。在第一部分中,我们研究了所提出能量的理论性质,并说明了它与经典去噪模型在参数极值选择方面的关系。在第二部分中,在解释了如何通过原始-对偶方法在数值上找到能量的最小值之后,我们对各种图像和噪声强度进行了广泛的去噪实验。所提方法的去噪性能与最先进的方法不相上下,值得注意的是,与其他成功的脉冲噪声去除变分方法不同,它们不依赖于噪声检测器。

MSC公司:

94A08型 信息与通信理论中的图像处理(压缩、重建等)
90C25型 凸面编程
PDF格式BibTeX公司 XML格式引用
全文: 内政部 哈尔

参考文献:

[1] Alliney,S.:数字滤波器作为绝对规范正则化器。IEEE传输。信号处理。40(6), 1548-1562 (1992) ·Zbl 0859.93037号
[2] Awate,S.、Whitaker,R.:用于图像恢复的无监督信息理论自适应图像滤波。IEEE传输。模式分析。机器。智力。28(3),364-376(2006)
[3] Boyd,S.、Parikh,N.、Chu,E.、Peleato,B.、Eckstein,J.等人:通过交替方向乘数法进行分布式优化和统计学习。已找到。趋势\[{\textregistered}\]®马赫数。学习。3(1), 1-122 (2011) ·Zbl 1229.90122号
[4] Buades,A.,Coll,B.,Morel,J.M.:图像去噪的非局部算法。摘自:IEEE计算机学会计算机视觉和模式识别会议,2005年。CVPR 2005,第2卷,第60-65页。IEEE(2005)·Zbl 1108.94004号
[5] Candes,E.J.,Wakin,M.B.,Boyd,S.P.:通过重加权l1最小化增强稀疏性。J.傅里叶分析。申请。14(5), 877-905 (2008) ·Zbl 1176.94014号
[6] Chambolle,A.,Cremers,D.,Pock,T.:最小分区的凸方法。SIAM J.成像科学。5(4), 1113-1158 (2012) ·Zbl 1256.49040号
[7] Chambolle,A.,Pock,T.:凸问题的一阶原对偶算法及其在成像中的应用。数学杂志。成像视觉。40(1), 120-145 (2011) ·兹比尔1255.68217
[8] Chambolle,A.,Pock,T.:成像连续优化介绍。Acta Numer公司。25, 161-319 (2016) ·Zbl 1343.65064号
[9] Chan,R.,Hu,C.,Nikolova,M.:消除随机值脉冲噪声的迭代过程。IEEE信号处理。莱特。11(12), 921-924 (2004)
[10] Chaudhury,K.N.,Singer,A.:非对数欧几里德中值。IEEE信号处理。莱特。19(11), 745-748 (2012)
[11] Chen,S.,Donoho,D.,Saunders,M.:通过基追踪进行原子分解。SIAM J.科学。计算。20(1),33-61(1998)·兹比尔0919.94002
[12] Chen,T.,Wu,H.:使用中心加权中值滤波器的自适应脉冲检测。IEEE信号处理。莱特。8(1), 1-3 (2001)
[13] Combettes,P.L.,Pesquet,J.C.:信号处理中的近距离分裂方法。摘自:《科学与工程中反问题的定点算法》,第185-212页。施普林格(2011)·Zbl 1242.90160号
[14] Condat,L.:涉及Lipschitzian、可逼近和线性复合项的凸优化的原对偶分裂方法。J.优化。理论应用。158(2), 460-479 (2013) ·Zbl 1272.90110号
[15] Condat,L.:离散总变差:新定义和最小化。SIAM J.成像科学。10(3), 1258-1290 (2017) ·Zbl 1379.68330号
[16] Deledale,C.A.,Denis,L.,Tupin,F.:基于概率补丁权重的迭代加权最大似然去噪。IEEE传输。图像处理。18(12), 2661-2672 (2009) ·Zbl 1371.94108号
[17] Deledale,C.A.,Tupin,F.,Denis,L.:泊松NL表示:泊松噪声的无监督非局部平均值。2010年IEEE国际会议图像处理。(ICIP)。IEEE信号处理Soc(2010)
[18] Delon,J.,Desolneux,A.:一种基于补丁的方法,用于去除混合高斯脉冲噪声。SIAM J.成像科学。6(2), 1140-1174 (2013). https://doi.org/10.1137/120885000 ·Zbl 1278.62156号 ·数字对象标识代码:10.1137/120885000
[19] Delon,J.、Desolneux,A.、Guillemot,T.:PARIGI:一种基于补丁的方法,用于从图像中去除脉冲高斯噪声。图像处理。在线6,130-154(2016)。https://doi.org/10.5201/ipol.2016.161 ·doi:10.5201/ipol.2016.161
[20] Dong,Y.,Chan,R.,Xu,S.:随机值脉冲噪声的检测统计。IEEE传输。图像处理。16(4), 1112-1120 (2007)
[21] Dong,Y.,Xu,S.:一种新的方向加权中值滤波器,用于去除随机值脉冲噪声。IEEE信号处理。莱特。14(3), 193-196 (2007). https://doi.org/10.109/LSP.2006.884014 ·doi:10.1109/LSP.2006.884014
[22] Duval,V.:图像处理中的变分和非局部方法:几何研究。Telécom ParisTech博士论文(2011年)
[23] Fan,J.,Li,R.:通过非冲突惩罚似然及其预言属性进行变量选择。《美国统计协会期刊》96(456),1348-1360(2001)·Zbl 1073.62547号
[24] Foucart,S.,Lai,M.J.:基于lq最小化的欠定线性系统的最稀疏解。申请。计算。哈蒙。分析。26(3), 395-407 (2009) ·Zbl 1171.90014号
[25] Garnett,R.,Huegerich,T.,Chui,C.,He,W.:带脉冲检测器的通用噪声去除算法。IEEE传输。图像处理。14(11), 1747-1754 (2005)
[26] Gilboa,G.,Osher,S.:非局部线性图像正则化和监督分割。多尺度模型。模拟。6(2), 595-630 (2007) ·Zbl 1140.68517号
[27] Gilboa,G.,Osher,S.:非局部算子在图像处理中的应用。多尺度模型。模拟。7(3), 1005-1028 (2008) ·Zbl 1181.35006号
[28] Glowinski,R.,Marroco,A.:Sur l’approximation,paréléments finis d’ordre un,and la Résolution,par pénalisation dualitéd’une classe de dirichlet non-linéaires近似,最终结果和解决方案,非线性问题的双重分类。Revue française d’automatique,informatique,recherche opérationnelle。分析数字9(2),41-76(1975)·Zbl 0368.65053号
[29] Goldstein,T.,Osher,S.:l1-正则化问题的分裂bregman方法。SIAM J.成像科学。2(2), 323-343 (2009) ·Zbl 1177.65088号
[30] Holler,M.,Kunisch,K.:关于tv型泛函的内蕴卷积及其在视频和图像重建中的应用。SIAM J.成像科学。7(4), 2258-2300 (2014) ·Zbl 1308.94019号
[31] Hu,H.,Li,B.,Liu,Q.:使用基于补丁的加权方法去除高斯和脉冲噪声的混合物。科学杂志。计算。67(1), 103-129 (2016). https://doi.org/10.1007/s10915-015-0073-9 ·Zbl 1339.65031号 ·doi:10.1007/s10915-015-0073-9
[32] Huang,T.,Dong,W.,Xie,X.,Shi,G.,Bai,X.:通过拉普拉斯尺度混合建模和非局部低阶近似去除混合噪声。IEEE传输。图像处理。26(7), 3171-3186 (2017) ·Zbl 1409.94240号
[33] Huang,Y.,Ng,M.,Wen,Y.:去除脉冲和高斯噪声的快速图像恢复方法。IEEE信号处理。莱特。16(6), 457-460 (2009)
[34] Ishikawa,H.:具有凸先验的马尔可夫随机场的精确优化。IEEE传输。模式分析。机器。智力。25(10), 1333-1336 (2003)
[35] Kervrann,C.,Boulanger,J.:基于补丁的图像去噪的最佳空间自适应。IEEE传输。图像处理。15(10), 2866-2878 (2006)
[36] Kervrann,C.、Boulanger,J.、Coupé,P.:贝叶斯非局部均值滤波器、图像冗余和用于噪声去除的自适应字典。在:计算机视觉中的尺度空间和变分方法(SSVM),第520-532页。施普林格(2007)
[37] Ko,S.J.,Lee,Y.H.:中心加权中值滤波器及其在图像增强中的应用。IEEE传输。电路系统。38(9), 984-993 (1991)
[38] Kolmogorov,V.,Zabin,R.:哪些能量函数可以通过图形切割最小化?IEEE传输。模式分析。机器。智力。26(2), 147-159 (2004)
[39] Lebrun,M.,Buades,A.,Morel,J.M.:非局部贝叶斯图像去噪算法。SIAM J.成像科学。6(3), 1665-1688 (2013). https://doi.org/10.1137/120874989 ·Zbl 1279.68331号 ·doi:10.1137/120874989
[40] Lebrun,M.、Colom,M.,Buades,A.、Morel,J.M.:图像去噪烹饪的秘密。Acta Numer公司。21, 475-576 (2012) ·Zbl 1260.94016号
[41] Li,B.,Liu,Q.,Xu,J.,Luo,X.:一种去除混合噪声的新方法。科学。中国信息科学。54(1), 51-59 (2011) ·Zbl 1216.94013号
[42] Li,Y.,Osher,S.:一种新的中值公式及其在基于PDE的去噪中的应用。Commun公司。数学。科学。7(3), 741-753 (2009) ·Zbl 1187.49020号
[43] Mallat,S.G.,Zhang,Z.:将追求与时间频率词典相匹配。IEEE传输。信号处理。41(12), 3397-3415 (1993) ·Zbl 0842.94004号
[44] Motta,G.、Ordentlich,E.、Ramírez,I.、Seroussi,G.和Weinberger,M.J.:连续色调图像去噪的dude框架。摘自:IEEE图像处理国际会议(ICIP)2005年,第3卷,第III-345页。IEEE(2005)
[45] Natarajan,B.K.:线性系统的稀疏近似解。SIAM J.计算。24(2),227-234(1995年)·Zbl 0827.68054号
[46] Nikolova,M.:涉及非光滑数据完整性条件的成本函数最小化。应用于异常值处理。SIAM J.数字。分析。40(3), 965-994 (2002). https://doi.org/10.1137/s0036142901389165 ·Zbl 1018.49025号 ·doi:10.1137/s0036142901389165
[47] Nikolova,M.:一种去除离群值和脉冲噪声的变分方法。数学杂志。成像视觉。20(1), 99-120 (2004) ·Zbl 1366.94065号
[48] Pock,T.,Chambolle,A.:凸优化中一阶原对偶算法的对角线预处理。2011年IEEE国际计算机视觉会议(ICCV),第1762-1769页。IEEE(2011)
[49] Pock,T.,Cremers,D.,Bischof,H.,Chambolle,A.:带凸正则化的变分模型的整体解。SIAM J.成像科学。3(4), 1122-1145 (2010) ·Zbl 1202.49031号
[50] Pock,T.,Schoenmann,T.,Graber,G.,Bischof,H.,Cremers,D.:连续多标签问题的凸公式。计算。视觉。ECCV 2008,792-805(2008)
[51] Pratt,W.K.:中值滤波。技术报告,图像处理。南加州大学研究所(1975年)
[52] Sutour,C.,Deledale,C.A.,Aujol,J.F.:NL-man的自适应正则化:在图像和视频去噪中的应用。IEEE传输。图像处理。23(8), 3506-3521 (2014) ·Zbl 1374.94362号
[53] Tibshirani,R.:通过套索进行回归收缩和选择。J.R.统计社会服务。B(Methodol.)58,267-288(1996)·Zbl 0850.62538号
[54] Wang,Y.Q.,Morel,J.M.:SURE引导的高斯混合图像去噪。SIAM J.成像科学。6(2), 999-1034 (2013). https://doi.org/10.1137/120901131 ·Zbl 1279.68341号 ·数字对象标识代码:10.1137/120901131
[55] Xiao,Y.,Zeng,T.,Yu,J.,Ng,M.K.:通过\[\text{l}{1}}-\text{1}{0}}\]l1-l0最小化恢复被混合高斯脉冲噪声破坏的图像。模式识别。44(8), 1708-1720 (2011). https://doi.org/10.1016/j.patcog.2011.02.002 ·Zbl 1218.68191号 ·doi:10.1016/j.patcog.2011.02.002
[56] Xiong,B.,Yin,Z.:一个具有新脉冲检测器和非局部方法的通用去噪框架。IEEE传输。图像处理。21(4), 1663-1675 (2012). https://doi.org/10.1109/TIP.2011.2172804 ·兹比尔1373.94450 ·doi:10.1109/TIP.2011.2172804
[57] Yan,M.:使用盲修复恢复脉冲噪声和混合高斯脉冲噪声破坏的图像。SIAM J.成像科学。6(3), 1227-1245 (2013) ·Zbl 1281.65045号
[58] Yu,G.,Sapiro,G.,Mallat,S.:用分段线性估计量求解逆问题:从高斯混合模型到结构化稀疏性。IEEE传输。图像处理。21(5), 2481-99 (2012). https://doi.org/10.1109/TIP.2011.2176743 ·Zbl 1373.94471号 ·doi:10.1109/TIP.2011.2176743
[59] Yuan,G.,Ghanem,B.:l0tv:脉冲噪声存在下图像恢复的新方法。2015年IEEE计算机视觉和模式识别会议(CVPR)(2015)
[60] Zhou,Y.,Ye,Z.,Xiao,Y.:混合高斯加随机值脉冲噪声污染图像的恢复算法。视觉杂志。Commun公司。图像表示。24(3), 283-294 (2013)
[61] Zoran,D.,Weiss,Y.:从自然图像补丁的学习模型到整体图像恢复。In:2011年国际比较计算。视觉。,第479-486页。IEEE(2011)。https://doi.org/10.109/ICCV.2011.6126278
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。