×

一种用于无网格稀疏恢复的快速同伦算法。 (英语) 1460.94005赞比亚比索

摘要:本文研究了无网格稀疏优化问题的求解及其在三维图像反褶积中的应用。基于最近的工作Q.德诺伊尔等[同上,36,第1号,文章ID 014001,42 p.(2020;Zbl 1434.65082号)]引入滑动Frank-Wolfe算法来解决Beurling LASSO问题,我们引入了一种加速算法,称为BSFW,它保留了收敛特性,同时去除了大部分代价高昂的局部下降。此外,由于BLASSO的求解仍然依赖于正则化参数,因此我们引入了同伦算法来求解约束BLASSO,该算法允许基于图像残差使用更实用的参数,例如其标准偏差。这两种算法都得益于有限终止性,即它们可以保证在温和的条件下以有限步数找到解。然后将这些方法应用于3D断层衍射显微镜图像的问题,目的是通过卷积观测中的少量原子来解释图像。在合成图像和真实图像上的数值结果说明了BSFW方法、同伦方法及其组合所提供的改进。

MSC公司:

94A08型 信息与通信理论中的图像处理(压缩、重建等)
62J07型 岭回归;收缩估计器(拉索)
94甲12 信号理论(表征、重建、滤波等)
65K10码 数值优化和变分技术
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] Asif M S和Romberg J 2014使用IEEE Trans稀疏恢复流信号。信号处理62 4209-23·Zbl 1394.94053号 ·doi:10.1109/tsp.2014.2328981
[2] Azais J-M、De Castro Y和Gamboa F 2015从不准确采样中检测峰值。计算。哈蒙。分析38 177-95·Zbl 1308.94046号 ·doi:10.1016/j.acha.2014.03.004
[3] Babcock H P、Moffitt J R、Cao Y和Zhuang X 2013使用l1-同伦Opt进行超分辨率成像的快速压缩传感分析。快递21 28583-96·doi:10.1364/oe.21.028583
[4] Barbero A和Sra S 2018多维全变量正则化J.Mach的模块化近似优化。学习。决议19 2232-313·Zbl 1411.90314号 ·doi:10.5555/3291125.3309618
[5] Beck A和Teboulle M 2009线性反问题的快速迭代收缩阈值算法SIAM J.Imaging Sci.2 183-202·Zbl 1175.94009号 ·doi:10.1137/080716542
[6] Beck A和Teboulle M 2009基于梯度的算法及其在信号恢复中的应用信号处理和通信中的凸优化(剑桥:剑桥大学出版社)第42-88页·Zbl 1211.90290号 ·doi:10.1017/CBO9780511804458.003
[7] Boyd N,Schiebinger G和Recht B 2017稀疏反问题的交替下降条件梯度法SIAM J.Optim.27 616-39·Zbl 1365.90195号 ·doi:10.1137/15m1035793
[8] Bredies K和Pikkarainen H K 2013度量空间中的反问题ESAIM:控制选项。微积分19 190-218·Zbl 1266.65083号 ·doi:10.1051/2011205
[9] Byrd R H,Lu P,Nocedal J和Zhu C 1995边界约束优化的有限记忆算法SIAM J.Sci。计算16 1190-208·Zbl 0836.65080号 ·doi:10.1137/0916069
[10] Candès E J和Fernandez Granda C 2014走向超分辨率公社的数学理论。纯应用程序。数学67 906-56·Zbl 1350.94011号 ·doi:10.1002/cpa.21455
[11] Courbot J-B和Colicchio B 2020推进3D反褶积iTWIST 2020的滑动Frank-Wolfe解算器:稀疏模型与技术之间交互的国际旅行研讨会
[12] Courbot J-B、Duval V和Legras B 2020中尺度对流系统跟踪信号过程的稀疏分析:图像逗号85 115854·doi:10.1016/j.image.2020.115854
[13] De Castro Y和Gamboa F 2012使用Beurling最小外推J.Math精确重建。分析。申请395 336-54·Zbl 1302.94019号 ·doi:10.1016/j.jma.2012.05.011
[14] Denoyelle Q、Duval V、PeyréG和Soubies E 2019滑动Frank-Wolfe算法及其在超分辨率显微镜逆问题中的应用36 014001·Zbl 1434.65082号 ·doi:10.1088/1361-6420/ab2a29
[15] Donoho D L和Tsaig Y 2008当解可能是稀疏IEEE Trans时,l1-范数最小化问题的快速解。Inf.Theory公司54 4789-812·Zbl 1247.94009号 ·doi:10.1109/tit.2008.929958
[16] Dünner C、Forte S、TakáC M和Jaggi M 2016 Primal双重费率和证书程序。第33届国际会议机器学习,ICML 783-92
[17] Duval V和PeyréG 2015发现稀疏峰值反褶积的精确支持恢复。计算。数学.15 1315-55·Zbl 1327.65104号 ·doi:10.1007/s10208-014-9228-6
[18] Ekanadham C、Tranchina D和Simoncelli E P 2011用连续基波追踪IEEE Trans恢复稀疏平移不变信号。信号处理59 4735-44·Zbl 1392.94192号 ·doi:10.1109/tsp.2011.2160058
[19] Hale E T,Yin W和Zhang Y 2007 L1正则最小化的定点延拓方法及其在压缩传感CAAM TR07-07vol 43 p 44中的应用
[20] Johnston P R和Gulrajani R M 2000在Tikhonov正则化IEEE Trans的L曲线方法中选择角点。生物识别。工程47 1293-6·数字对象标识代码:10.1109/10.867966
[21] Krauze W、Makowski P、Kujawinñska M和Ku she A 2016有限角光学衍射层析成像光学中的广义全变分迭代约束策略。快递24 4924-36·doi:10.1364/oe.24.004924
[22] Lim J、Ayoub A B、Antoine E E和Psaltis D 2019多重散射样品的高精度光学衍射层析成像。申请8 1-12·doi:10.1038/s41377-019-0195-1
[23] Mairal J和Yu B 2012套索正则化路径的复杂性分析。第29届国际会议机器学习(ICML 2012)
[24] Nocedal J和Wright S 2006数值优化(柏林:施普林格)·Zbl 1104.65059号
[25] Osborne M R、Presnell B和Turlach B A 2000最小二乘问题中变量选择的新方法IMA J.Numer。分析20 389-403·兹伯利0962.65036 ·doi:10.1093/imanum/20.3.89
[26] Osborne M R、Presnell B和Turlach B A 2000关于套索及其双J计算。图表。统计9 319-37·doi:10.1080/10618600.2000.10474883
[27] Parikh N和Boyd S 2014发现近似算法。趋势选项1 127-239·doi:101561/2400000003
[28] Park C、Shin S和Park Y 2018使用最大空间带宽投影的光学衍射层析成像中三维分辨率的广义量化J.Opt。Soc.Am.A 35 1891-8·doi:10.1364/josaa.35.001891
[29] Simon B和HaeberléO 2019层析衍射显微镜:原理、实施和在生物无标签超分辨显微镜中的应用(柏林:施普林格)第85-112页·doi:10.1007/978-3-030-21722-84
[30] Soussen C、Idier J、Duan J和Brie D 2015 10-正则最小二乘IEEE Trans基于同伦的算法。信号处理63 3301-16·Zbl 1394.94555号 ·doi:10.1109/tsp.2015.2421476
[31] Tang G、Bhaskar B N、Shah P和Recht B 2013电网外压缩传感IEEE Trans。信息理论59 7465-90·Zbl 1364.94168号 ·doi:10.1109/tit.2013.2277451
[32] Van Den Berg E和Friedlander M P 2009探索基础追踪解决方案的Pareto前沿SIAM J.Sci。计算31 890-912·Zbl 1193.49033号 ·doi:10.1137/080714488
[33] Vandenberghe L 2010快速近端梯度法236 EE236C在线课程笔记www.seas.ucla.edu/vandenbeC
[34] Xiao L和Zhang T 2013稀疏最小二乘问题的近似粒度同伦方法SIAM J.Optim.23 1062-91·Zbl 1280.65057号 ·doi:10.1137/120869997
[35] Zhang L,Yang T,Jin R和Zhou Z-H 2015压缩感知人工智能和统计的简单同伦算法pp 1116-24
[36] 赵Y-B 2018稀疏优化理论与方法(佛罗里达州博卡拉顿:CRC出版社)·Zbl 1391.90003号 ·doi:10.1201/9781315113142
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。