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基于拉普拉斯非负稀疏编码的图像分类 被引量:6
1
作者 李钱钱 曹国 《计算机工程》 CAS CSCD 2013年第11期240-244,共5页
针对复杂背景下的图像分类问题,结合非负稀疏编码和局部保持投影算法,提出一种拉普拉斯正则化非负稀疏编码算法。相比于已有的稀疏编码算法,该算法不仅能更好地模拟哺乳动物初级视觉系统主视皮层V1区简单细胞感受野的行为,同时也可使相... 针对复杂背景下的图像分类问题,结合非负稀疏编码和局部保持投影算法,提出一种拉普拉斯正则化非负稀疏编码算法。相比于已有的稀疏编码算法,该算法不仅能更好地模拟哺乳动物初级视觉系统主视皮层V1区简单细胞感受野的行为,同时也可使相似的特征经过编码后仍然相似,从而保证特征度量的一致性。将该算法与空间金字塔匹配模型相结合应用于图像分类,在多个图像数据库上的实验结果表明,该算法具有较高的分类精度。 展开更多
关键词 稀疏编码 稀疏编码 拉普拉斯稀疏编码 空间金字塔匹配模型 图像分类 支持向量机
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基于非局部稀疏编码的超分辨率图像复原 被引量:7
2
作者 刘哲 杨静 陈路 《电子与信息学报》 EI CSCD 北大核心 2015年第3期522-528,共7页
基于压缩感知的超分辨率图像复原方法通常采用局部稀疏编码策略,对每一图像块独立编码,易产生人工的分块效应。针对上述问题,该文提出一种基于非局部稀疏编码的超分辨率图像复原方法。该算法在字典训练和图像编码过程中分别运用图像的... 基于压缩感知的超分辨率图像复原方法通常采用局部稀疏编码策略,对每一图像块独立编码,易产生人工的分块效应。针对上述问题,该文提出一种基于非局部稀疏编码的超分辨率图像复原方法。该算法在字典训练和图像编码过程中分别运用图像的非局部自相似先验知识,即利用低分辨率图像的插值图像训练字典,并通过计算相似块局部编码的加权平均,得到每一图像块的非局部稀疏编码。仿真实验表明,所提算法能够获得更优的复原效果,并且对于含噪图像具有较强的鲁棒性。 展开更多
关键词 超分辨率图像复原 压缩感知 局部自相似 局部稀疏编码 单字典训练
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基于局部特征的非负稀疏编码神经网络模型 被引量:2
3
作者 尚丽 崔鸣 +1 位作者 赵志强 杜吉祥 《计算机工程》 CAS CSCD 北大核心 2011年第16期200-201,205,共3页
在非负稀疏编码(NNSC)的基础上,考虑特征基向量的稀疏度约束和特征基的局部性,提出一种基于局部特征的NNSC神经网络模型。该模型利用梯度和倍增因子相结合的优化算法实现特征系数的学习;利用倍增算法实现特征基的学习。对掌纹图像进行... 在非负稀疏编码(NNSC)的基础上,考虑特征基向量的稀疏度约束和特征基的局部性,提出一种基于局部特征的NNSC神经网络模型。该模型利用梯度和倍增因子相结合的优化算法实现特征系数的学习;利用倍增算法实现特征基的学习。对掌纹图像进行特征提取测试,结果表明,与传统NNSC模型和局部非负矩阵分解(LNMF)方法相比,该模型能有效提取图像的局部特征,收敛速度较快,可模拟初级视觉系统处理自然界信息的稀疏编码策略。 展开更多
关键词 稀疏编码 初级视觉系统 稀疏度约束 局部特征 特征提取 特征基向量
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基于局部非负稀疏编码的掌纹识别方法 被引量:2
4
作者 尚丽 苏品刚 杜吉祥 《计算机应用》 CSCD 北大核心 2011年第6期1609-1612,共4页
为了更有效地提取出图像的局部特征,在传统的非负稀疏编码(Hoyer-NNSC)算法的基础上,提出了一种新的具有稀疏度约束的局部NNSC(LNNSC)算法。该算法考虑了特征基向量的稀疏度约束和特征的最大化代表性,能够得到强化的图像局部特征;同时... 为了更有效地提取出图像的局部特征,在传统的非负稀疏编码(Hoyer-NNSC)算法的基础上,提出了一种新的具有稀疏度约束的局部NNSC(LNNSC)算法。该算法考虑了特征基向量的稀疏度约束和特征的最大化代表性,能够得到强化的图像局部特征;同时利用拉普拉斯密度模型作为特征系数的稀疏惩罚函数,保证了图像结构的稀疏性。在特征提取的基础上,进一步利用径向基概率神经网络(RBPNN)分类器,实现了掌纹的自动识别。仿真实验结果表明,与基于非负矩阵分解(NMF)、局部非负矩阵分解(LNMF)和Hoyer-NNSC的掌纹识别方法相比,该算法在掌纹识别研究中有较高的可行性和实用性。 展开更多
关键词 稀疏编码 局部特征提取 掌纹识别 径向基概率神经网络分类器
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基于多层非负局部Laplacian稀疏编码的图像分类 被引量:1
5
作者 万源 张景会 +1 位作者 吴克风 孟晓静 《计算机应用》 CSCD 北大核心 2018年第9期2489-2494,2499,共7页
针对单层稀疏编码结构对图像特征学习能力的局限性问题,提出了一个基于图像块稀疏表示的深层架构,即多层融合局部性和非负性的Laplacian稀疏编码算法(MLLSC)。对每个图像平均区域划分并进行尺度不变特征变换(SIFT)特征提取,在稀疏编码阶... 针对单层稀疏编码结构对图像特征学习能力的局限性问题,提出了一个基于图像块稀疏表示的深层架构,即多层融合局部性和非负性的Laplacian稀疏编码算法(MLLSC)。对每个图像平均区域划分并进行尺度不变特征变换(SIFT)特征提取,在稀疏编码阶段,在Laplacian稀疏编码的优化函数中添加局部性和非负性,在第一层和第二层分别进行字典学习和稀疏编码,分别得到图像块级、图像级的稀疏表示,为了去除冗余特征,在进行第二层稀疏编码之前进行主成分分析(PCA)降维,最后采用多类线性支持向量机进行分类。在四个标准数据集上进行验证,实验结果表明,MLLSC方法具有高效的特征学习能力,能够捕获图像更深层次的特征信息,相对于单层结构算法准确率提高了3%~13%,相对于多层稀疏编码算法准确率提高了1%~2.3%;并对不同参数进行了对比分析,充分展现了其在图像分类中的有效性。 展开更多
关键词 多层架构 层级特征 局部 负性 Laplacian稀疏编码 主成分分析
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基于自适应非局部稀疏编码图像去噪方法 被引量:3
6
作者 王萌萌 屈红伟 +1 位作者 孙燕 尚振宏 《计算机工程与设计》 北大核心 2017年第8期2178-2183,共6页
由于图像的降质属性,传统的稀疏表示方法并不能如实的重建原图像。为提升基于稀疏编码方法图像去噪能力,提出一种非局部自适应稀疏编码图像去噪算法。为改进稀疏水平以及图像的局部属性,提出一种自适应学习字典;图像的非局部自相关先验... 由于图像的降质属性,传统的稀疏表示方法并不能如实的重建原图像。为提升基于稀疏编码方法图像去噪能力,提出一种非局部自适应稀疏编码图像去噪算法。为改进稀疏水平以及图像的局部属性,提出一种自适应学习字典;图像的非局部自相关先验融入到正则项中,提出一种自适应非局部正则项,进一步提升图像的去噪能力;为提高算法的有效性,利用一种迭代阀值算法进行优化。实验结果表明,该方法相对于BM3D、EPLL等方法具有较高的峰值信噪比(peak signal to noise ratio,PSNR)和结构相似度(feature similarity,FSIM),在图像细节、边缘保持和抑制视觉块效应方面具有比较好的重建效果,具有广泛的实际应用价值。 展开更多
关键词 稀疏编码 图像重建 字典学习 局部自相关 迭代阀值
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基于稀疏编码非局部注意力对偶网络的病理图像超分辨率重建 被引量:3
7
作者 梁美彦 张宇 +3 位作者 梁建安 陈庆辉 王茹 王琳 《计算机科学》 CSCD 北大核心 2023年第S01期295-302,共8页
高分辨率的病理学图像是疾病高精度诊断的客观依据,在精准医学领域具有重要意义。然而,受硬件设备分辨率和扫描时长的限制,实时获取高分辨率病理图像存在困难。经典的图像超分辨率重建算法由于模型的参数较难估计,导致重建后图像细节模... 高分辨率的病理学图像是疾病高精度诊断的客观依据,在精准医学领域具有重要意义。然而,受硬件设备分辨率和扫描时长的限制,实时获取高分辨率病理图像存在困难。经典的图像超分辨率重建算法由于模型的参数较难估计,导致重建后图像细节模糊且不够真实,不适用于病理学图像。为此,文中提出稀疏编码非局部注意力对偶网络,通过上采样和降采样对偶分支中的稀疏编码非局部注意力机制、高斯约束以及参数共享策略来实现病理学图像的超分辨率重建。重建后的病理图像峰值信噪比和结构相似性分别达到了30.84 dB和0.914。研究结果表明,所提方法不但能够实现病理学图像中高频细节的精确重建,轻量化的稀疏编码非局部注意力机制也有效地提高了建模的效率,是病理学图像超分辨率重建的一种有效方法。 展开更多
关键词 稀疏编码 局部注意力 对偶网络 病理图像 超分辨率
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基于L0范数和稀疏编码的单幅图像超分辨率重建方法 被引量:4
8
作者 张剑 刘萍萍 《电子测量与仪器学报》 CSCD 北大核心 2018年第11期194-201,共8页
基于稀疏编码的方法在单幅图像的超分辨率重建中获得了一定的成功,但是这类方法却存在着重建出错误的边缘和重建的图像块之间差异性的丢失等问题。为了解决这些问题,认为一幅高分辨率图像是由边缘成分和纹理成分两部分组成,提出了一种基... 基于稀疏编码的方法在单幅图像的超分辨率重建中获得了一定的成功,但是这类方法却存在着重建出错误的边缘和重建的图像块之间差异性的丢失等问题。为了解决这些问题,认为一幅高分辨率图像是由边缘成分和纹理成分两部分组成,提出了一种基于L0范数和非局部拉普拉斯稀疏编码的单幅图像超分辨率重建方法。首先,为了能够重建出正确的图像边缘,提出了一种基于L0范数的针对图像边缘的超分辨率重建方法;然后,在纹理成分的超分辨率重建阶段,提出了一种非局部的拉普拉斯稀疏编码(NLSC)来实现图像纹理成分的超分辨率重建;最后,试验结果表明,提出的方法能够有效解决现有方法中存在的问题,获得更高质量的高分辨率图像。 展开更多
关键词 超分辨率重建 边缘结构 纹理成分 L0范数 非局部拉普拉斯稀疏编码
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结合Fisher判别分析和稀疏编码的图像场景分类 被引量:9
9
作者 张瑞杰 魏福山 《计算机辅助设计与图形学学报》 EI CSCD 北大核心 2015年第5期808-814,共7页
视觉词典法是当前广泛使用的一种图像表示方法,针对传统视觉词典法存在的表示误差大、空间信息丢失以及判别性弱等问题,提出一种基于Fisher判别稀疏编码的图像场景分类算法.首先利用近邻视觉词汇重构局部特征点,构建局部特征点的非负稀... 视觉词典法是当前广泛使用的一种图像表示方法,针对传统视觉词典法存在的表示误差大、空间信息丢失以及判别性弱等问题,提出一种基于Fisher判别稀疏编码的图像场景分类算法.首先利用近邻视觉词汇重构局部特征点,构建局部特征点的非负稀疏局部线性编码,从而有效地利用图像的空间信息;然后在非负稀疏局部线性编码的基础上引入Fisher判别约束准则,构建基于Fisher判别约束的非负稀疏局部线性编码模型,以获得图像的判别稀疏向量表示,增强图像稀疏表示的判别性;最后结合支持向量机(SVM)分类器实现场景分类.实验结果表明,该算法提高了图像稀疏表示的特征分类能力以及分类性能,更有利于场景分类任务. 展开更多
关键词 场景分类 图像表示 稀疏局部线性编码 Fisher判别约束准则
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基于PCA稀疏描述的分布式视频编码 被引量:1
10
作者 陈瑞 糜正琨 《南京邮电大学学报(自然科学版)》 北大核心 2013年第4期1-5,12,共6页
在研究视频信号的非局部稀疏模型的基础上,提出了一种适合分布式视频编码的视频信号稀疏描述算法。在解码端,对非关键帧解码时,首先由已重建的关键帧生成边信息SI,然后在这两帧中寻找非关键帧当前块的L个相似块,作为一个类,最后利用这... 在研究视频信号的非局部稀疏模型的基础上,提出了一种适合分布式视频编码的视频信号稀疏描述算法。在解码端,对非关键帧解码时,首先由已重建的关键帧生成边信息SI,然后在这两帧中寻找非关键帧当前块的L个相似块,作为一个类,最后利用这个类生成PCA子字典,并将所有块的子字典集合起来构成非关键帧的字典,进行视频重建。通过与典型的信号稀疏描述方法进行对比,实验结果显示,重建的PSNR值平均提高2 dB,主观视觉质量也有较大的提高。 展开更多
关键词 压缩感知 分布式视频编码 PCA字典 局部稀疏模型
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结合稀疏编码模型的多帧图像超分辨率重建 被引量:1
11
作者 卢健 孙怡 《计算机工程》 CAS CSCD 北大核心 2015年第5期264-269,273,共7页
传统序列超分辨率方法对低分辨率视频序列的要求较高,一旦序列中没有包含足够的信息,会造成重建高分辨率图像质量的下降。为此,提出一种结合稀疏编码模型的序列超分辨率算法。利用概率运动场从低分辨率序列中重建一幅高分辨率图像,根据... 传统序列超分辨率方法对低分辨率视频序列的要求较高,一旦序列中没有包含足够的信息,会造成重建高分辨率图像质量的下降。为此,提出一种结合稀疏编码模型的序列超分辨率算法。利用概率运动场从低分辨率序列中重建一幅高分辨率图像,根据自适应阈值确定重建有效和无效区域,使用稀疏编码模型对无效区域进行补全重建。实验结果表明,该算法可以采用序列自身的信息和稀疏字典中的信息来重建高分辨率图像,在序列信息有破缺时,与仅利用序列自身信息或仅利用单幅图像的算法相比,具有更好的鲁棒性和广泛的适用性。 展开更多
关键词 超分辨率 稀疏编码 图像补全 局部正则化 线性反问题
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基于非局部自相似性的双相机压缩光谱图像重建算法 被引量:1
12
作者 朱骏捷 赵巨峰 +2 位作者 田海军 崔光茫 石振 《光子学报》 EI CAS CSCD 北大核心 2023年第1期27-37,共11页
针对压缩光谱成像的图像重建问题,提出了一种基于非局部稀疏表示与双相机系统的压缩光谱重建方法。首先,利用RGB观测来构建一种三维图像块,使用K均值聚类对图像块进行分类,并以聚类结果来指导目标高光谱图像的光谱块分类,通过主成分分... 针对压缩光谱成像的图像重建问题,提出了一种基于非局部稀疏表示与双相机系统的压缩光谱重建方法。首先,利用RGB观测来构建一种三维图像块,使用K均值聚类对图像块进行分类,并以聚类结果来指导目标高光谱图像的光谱块分类,通过主成分分析获取每个簇的特征用来稀疏表示其他光谱块。然后用构建的三维图像块估计目标光谱图像非局部相似性,并构建目标函数。最后,通过迭代收缩算法与共轭梯度下降法来交替优化目标函数完成重建。仿真和实拍结果表明,所提方法能大幅提升重建质量与精度,在空间和光谱维度上重建误差更小,RGB观测辅助字典学习与相似块估计的方法能有效提升双相机系统的计算效率。 展开更多
关键词 光谱成像 压缩感知 编码孔径 局部自相似性 稀疏 双相机
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多尺度半耦合卷积稀疏编码的遥感影像超分辨率重建 被引量:7
13
作者 陈楠 张标 《计算机辅助设计与图形学学报》 EI CSCD 北大核心 2022年第3期382-391,共10页
传统的卷积稀疏编码超分辨率方法在特征空间转换时仅引入线性投影关系,且在特征图的学习中未能考虑局部细节信息,使重建结果在边缘和细节方面不尽如人意.为此,将卷积稀疏编码理论引入遥感影像的超分辨重建框架中,提出一种多尺度半耦合... 传统的卷积稀疏编码超分辨率方法在特征空间转换时仅引入线性投影关系,且在特征图的学习中未能考虑局部细节信息,使重建结果在边缘和细节方面不尽如人意.为此,将卷积稀疏编码理论引入遥感影像的超分辨重建框架中,提出一种多尺度半耦合卷积稀疏编码的超分辨率重建方法.首先对输入影像进行多尺度分解,提取出平滑分量和多个尺度的纹理分量,并对最终的平滑分量进行双三次插值重建;然后将每个尺度的纹理分量进行半耦合卷积稀疏编码重建,利用非线性卷积算子作为每个尺度下纹理分量的高分辨率特征图与低分辨率特征图之间的投影函数,并在特征图的学习中引入非局部自相似性结构进行约束优化,从而更好地重建出每个尺度下的纹理分量;最后将重建后的平滑分量和每个尺度下的纹理分量进行叠加,获得最终的重建影像.以4种不同传感器的遥感影像作为实验影像,与几种先进的超分辨率重建方法对比的实验结果表明,所提方法获得的重建影像在定量分析指数PSNR和FSIM方面均优于其他方法,表现出更为清晰的边界和细节信息,且具有一定的抗噪性能. 展开更多
关键词 卷积稀疏编码 多尺度策略 半耦合字典 局部自相似 超分辨率重建
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基于自学习的稀疏正则化图像超分辨率方法 被引量:15
14
作者 李娟 吴谨 +2 位作者 陈振学 杨莘 刘劲 《仪器仪表学报》 EI CAS CSCD 北大核心 2015年第1期194-200,共7页
如何设计既能够保持边缘与纹理结构又具有较低计算复杂度的图像超分辨率算法是目前该领域有待解决的难点问题。在Bayesian统计框架下建立了一种新的基于稀疏正则化的图像超分辨模型。模型中的保真项度量理想图像在退化模型下与观测图像... 如何设计既能够保持边缘与纹理结构又具有较低计算复杂度的图像超分辨率算法是目前该领域有待解决的难点问题。在Bayesian统计框架下建立了一种新的基于稀疏正则化的图像超分辨模型。模型中的保真项度量理想图像在退化模型下与观测图像的一致性,稀疏正则项刻画理想图像在词典下的稀疏表示。该模型还引入了图像的非局部自相似性和超拉普拉斯先验作为正则化约束。为使稀疏域更好地表征高分辨率图像,选取高分辨率图像块的高频特征进行稀疏表示,由此增强了稀疏模型的有效性。将词典学习融入到超分辨率重建过程中,即直接从当前估计的高分辨率图像特征块学习词典,与从训练样本库中学习词典相比,这种自学习的方法对不同图像的自适应性更强,并且减少了运算量。实验结果表明,该方法可以重建清晰的图像边缘,减小振铃效应,并且对噪声具有很好的鲁棒性。 展开更多
关键词 超分辨率 稀疏表示 局部自相似 拉普拉斯
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用双层重建法实现单幅图像的超分辨率重建 被引量:12
15
作者 龚卫国 潘飞宇 李进明 《光学精密工程》 EI CAS CSCD 北大核心 2014年第3期720-729,共10页
针对现有基于稀疏编码的单幅图像超分辨率重建算法易导致重建图像中出现不正确几何结构的现象,提出一种字典非相关性约束和稀疏系数非局部自相似性约束结合的稀疏编码方法.为解决引入这种自相似性约束造成的重建图像边缘过度平滑、模糊... 针对现有基于稀疏编码的单幅图像超分辨率重建算法易导致重建图像中出现不正确几何结构的现象,提出一种字典非相关性约束和稀疏系数非局部自相似性约束结合的稀疏编码方法.为解决引入这种自相似性约束造成的重建图像边缘过度平滑、模糊的问题,提出了基于平滑层和纹理层的双层重建框架.该方法运用一种全局非零梯度数目约束重建模型重建平滑层;通过提出的稀疏编码方法重建高分辨率纹理图像.最后,利用一个全局和局部优化模型进一步提升重建图像的质量.实验结果表明,与一些具有代表性的重建方法相比,该方法得到的峰值信噪比(PSNR)和结构相似度(SSIM)平均值分别提高了0.798 7~3.242 4 dB和0.018 6~0.083 5,不仅主观视觉效果上取得了明显的改进,鲁棒性得到增强,而且重建出了更加准确的结构和边缘,取得了更好的重建效果. 展开更多
关键词 图像重建 双层重建 稀疏编码 零梯度数目约束 全局-局部约束
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具有去噪和尺度放大的单幅图像超分辨率重建(英文) 被引量:1
16
作者 刘晓 郭田德 +1 位作者 韩丛英 李明强 《中国科学院大学学报(中英文)》 CSCD 北大核心 2016年第5期596-603,共8页
采用非局部均值,全变差正则化和稀疏编码,提出一种新的单幅图像超分辨率重建方法.首先,用非局部均值方法对低分辨率图像进行去噪处理,可保证几何结构的一致性.然后,将去噪后的低分辨率图像代入重建模型得到高分辨率图像的低频分量,而高... 采用非局部均值,全变差正则化和稀疏编码,提出一种新的单幅图像超分辨率重建方法.首先,用非局部均值方法对低分辨率图像进行去噪处理,可保证几何结构的一致性.然后,将去噪后的低分辨率图像代入重建模型得到高分辨率图像的低频分量,而高分辨率图像的高频分量则通过学习的方法在数据库中查找得到.将得到的低频分量与高频分量相加得到初始的高分辨率图像的恢复结果.最后对初始的恢复图像进行一些全局优化即可得到最终恢复的高分辨率图像结果.实验结果证明该方法得到的高分辨率图像结果具有鲁棒性且更自然. 展开更多
关键词 超分辨率 局部均值 全变差 稀疏编码
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