基于PCA冗余字典和方向信息的压缩感知图像重构方法技术

本发明专利技术公开了一种基于PCA冗余字典和方向信息的压缩感知图像重构方法，主要解决现有压缩感知重构方法OMP在分块压缩感知框架下重构的图像存在块效应和纹理模糊的问题，其过程为：构造PCA冗余字典；接收观测矩阵和分块测量向量，根据每个分块测量向量判断要重构的图像块的类别；对于每个要重构的图像块，通过设计基于方向信息的种群初始化方案和排序交叉算子，并使用遗传算法和克隆选择算法在PCA冗余字典下实现对每个图像块的重构。与OMP方法相比，本发明专利技术能在PCA冗余字典中从全局出发寻找每个图像块最优的稀疏表示，使重构图像的纹理和边缘更加清晰，可用于在分块压缩感知框架下重构图像时获得高质量图像。

【技术实现步骤摘要】

本专利技术属于图像处理
，更进一步涉及压缩感知图像重构方法，可用于在对原图像进行恢复时，获得高清晰质量的图像。
技术介绍
近几年，在信号处理领域出现了一种新的数据采集理论“压缩感知” CS，该理论在数据采集的同时实现压缩，突破了传统奈奎斯特采样定理的限制，为数据采集技术带来了革命性的变化，使得该理论在压缩成像系统、军事密码学、无线传感等领域有着广阔的应用前景。压缩感知理论主要包括信号的稀疏表示、信号的观测和信号的重构等三个方面。在信号稀疏表示方面，常用的字典有余弦字典、脊波字典等，在信号重构方面，通过求解Itl或I1范数的优化问题来重构图像。Tropp 等人在文献中 “ JoelA.Tropp, AnnaC.Gilbert, SignalRecoveryFromRandomMeasurementsViaOrthogonalMatchingPursuit”中提出基于正交匹配追踪的随机观测的信号恢复方法。该方法对稀疏信号进行低采样的随机观测，从正交的原子库中选择最能匹配信号结构的原子，从而重构出图像。该方法存在的不足是，在重构过程中使用贪婪思想寻找稀疏表示基原子组合，并不是从全局本文档来自技高网...

【技术保护点】
一种基于PCA冗余字典和方向信息的压缩感知图像重构方法，包括如下步骤：(1)分别过大小为21×21的全白图像中心点作直线，生成18个由不同斜率直线分割的图像，直线斜率依次取自角度集合{10×k+1|k=0,1,2…17}，在每幅分割图像中，将包含图像右下角顶点的一侧区域取值为1，另一侧区域取值为0，构造出18个方向的黑白图像；(2)分别对每个方向的黑白图像采用隔点法选取出所有8×8的块，得到每一个方向的训练样本集{fi}k；(3)分别对每个方向的训练样本集{fi}k进行PCA分解，得到每个方向的特征值矩阵Sk和PCA正交基Bk；再分别对所有的PCA正交基Bk按方向依次排列得到PCA冗余字典D和...

【技术特征摘要】

【专利技术属性】
技术研发人员：刘芳，董航，李玲玲，郝红侠，焦李成，戚玉涛，宁文学，尚荣华，马晶晶，马文萍，
申请(专利权)人：西安电子科技大学，
类型：发明
国别省市：