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基于自适应联合字典学习的脑部多模态图像融合方法 被引量:4
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作者 王丽芳 董侠 +1 位作者 秦品乐 高媛 《计算机应用》 CSCD 北大核心 2018年第4期1134-1140,共7页
针对目前全局训练字典对于脑部医学图像的自适应性不强,以及使用稀疏表示系数的L1范数取极大的融合方式易造成图像的灰度不连续效应进而导致图像融合效果欠佳的问题,提出一种基于自适应联合字典学习的脑部多模态图像融合方法。该方法首... 针对目前全局训练字典对于脑部医学图像的自适应性不强,以及使用稀疏表示系数的L1范数取极大的融合方式易造成图像的灰度不连续效应进而导致图像融合效果欠佳的问题,提出一种基于自适应联合字典学习的脑部多模态图像融合方法。该方法首先使用改进的K奇异值分解(K-SVD)算法自适应地从已配准的源图像中学习得到子字典并组合成自适应联合字典,在自适应联合字典的作用下由系数重用正交匹配追踪(CoefROMP)算法计算得到稀疏表示系数;然后将稀疏表示系数的"多范数"作为源图像块的活跃度测量,并提出"自适应加权平均"与"选择最大"相结合的无偏规则,根据稀疏表示系数的"多范数"的相似度选择融合规则,当"多范数"的相似度大于阈值时,使用"自适应加权平均"的规则,反之则使用"选择最大"的规则融合稀疏表示系数;最后根据融合系数与自适应联合字典重构融合图像。实验结果表明,与其他三种基于多尺度变换的方法和五种基于稀疏表示的方法相比,所提方法的融合图像能够保留更多的图像细节信息,对比度和清晰度较好,病灶边缘清晰,客观参数标准差、空间频率、互信息、基于梯度指标、基于通用图像质量指标和平均结构相似指标在三组实验条件下的均值分别为:71.078 3、21.970 8、3.679 0、0.660 3、0.735 2和0.733 9。该方法可以应用于临床诊断和辅助治疗。 展开更多
关键词 脑部多模态图像融合 K奇异值分解 自适应联合字典 系数重用正交匹配追踪 稀疏表示 多范数 无偏规则
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基于相关正交匹配追踪算法的风电机组滚动轴承稀疏故障诊断方法 被引量:9
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作者 李继猛 李铭 +2 位作者 王慧 张金凤 张云刚 《中国机械工程》 EI CAS CSCD 北大核心 2018年第12期1428-1433,共6页
针对风电机组滚动轴承故障信号的非平稳、强噪声污染等导致的有效冲击特征难以检测的问题,提出了一种基于相关正交匹配追踪(COMP)算法的稀疏故障诊断方法。基于COMP算法,在每次迭代后,首先根据内积大小依次计算原子与残差的相关系数,将... 针对风电机组滚动轴承故障信号的非平稳、强噪声污染等导致的有效冲击特征难以检测的问题,提出了一种基于相关正交匹配追踪(COMP)算法的稀疏故障诊断方法。基于COMP算法,在每次迭代后,首先根据内积大小依次计算原子与残差的相关系数,将相关系数最大的原子与其他符合条件的原子合并,将合并后的原子作为一个新原子;然后,利用这些新原子重新构成一个与信号相关度较强的新字典,对信号进行稀疏表示;最后,通过分析稀疏表示结果的包络谱实现滚动轴承故障的准确诊断。由于该方法重构的新原子与残差的相关性较强,因此只需较少的迭代次数就可得到较高的稀疏表示精度。仿真试验和工程应用验证了所提方法的有效性和实用性。 展开更多
关键词 滚动轴承 故障诊断 稀疏分解 相关正交匹配追踪 相关系数
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基于稀疏表示的步态识别 被引量:8
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作者 杨旗 薛定宇 崔建江 《东北大学学报(自然科学版)》 EI CAS CSCD 北大核心 2012年第1期43-46,共4页
提出一种基于稀疏表示的方法,采用CASIA-B和CUSD步态数据库进行步态识别.首先对步态序列中心化及归一化处理,之后提取了步态的主动能量图像(AEI),AEI很好地表达了步态中的动态信息,以此作为步态的特征图像,并对特征AEI采用两种方式稀疏... 提出一种基于稀疏表示的方法,采用CASIA-B和CUSD步态数据库进行步态识别.首先对步态序列中心化及归一化处理,之后提取了步态的主动能量图像(AEI),AEI很好地表达了步态中的动态信息,以此作为步态的特征图像,并对特征AEI采用两种方式稀疏表示:一是采用基于重构误差的方法建立字典、更新字典及分解系数;二是采用基于区分辨别字典的方式建立字典、更新字典及分解系数.系数分解采用的是正交匹配追踪算法.实验证明提出的方法识别准确性高,识别速度快,适合实时性要求高的场合. 展开更多
关键词 稀疏表示 字典 正交匹配追踪算法 主动能量图像 系数分解
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基于线性预测分析和差分变换的语音信号压缩感知 被引量:5
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作者 高悦 陈砚圃 +1 位作者 闵刚 杜佳 《电子与信息学报》 EI CSCD 北大核心 2012年第6期1408-1413,共6页
在压缩感知研究中,信号在不同变换下的稀疏域好坏是影响信号重构性能的重要因素。该文基于语音信号的线性预测分析(LPC),提出一种结合了LPC分析和差分变换的语音稀疏化联合变换方法,通过正交匹配追踪算法(OMP)优化算法重构语音信号,与FF... 在压缩感知研究中,信号在不同变换下的稀疏域好坏是影响信号重构性能的重要因素。该文基于语音信号的线性预测分析(LPC),提出一种结合了LPC分析和差分变换的语音稀疏化联合变换方法,通过正交匹配追踪算法(OMP)优化算法重构语音信号,与FFT和LPC两种稀疏化方法进行了对比分析。实验表明,在压缩比大于0.4时,联合变换法重构的语音信号性能明显优于另外两种方法。也即在相同重构性能并兼顾语音质量的情况下,联合变换法具有较小的压缩比,因而具有较好的压缩性能。采用PESQ语音质量评测方法对3种稀疏化算法重构的语音进行平均意见值(MOS)对比,联合变换法也具有较好的性能。 展开更多
关键词 压缩感知 稀疏性 线性预测系数 差分变换 正交匹配追踪
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基于分类冗余字典稀疏表示的图像压缩方法 被引量:5
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作者 王科平 杨赞亚 恩德 《计算机工程》 CAS CSCD 北大核心 2017年第9期281-287,共7页
JPEG和JPEG 2000标准在高压缩率条件下解压缩得到的图像会出现失真,利用冗余字典的稀疏表示可以在高压缩率下获得较高质量的解压缩图像,但单一的冗余字典表示不能充分反映图像结构。针对上述问题,提出一种利用分类冗余字典进行稀疏表示... JPEG和JPEG 2000标准在高压缩率条件下解压缩得到的图像会出现失真,利用冗余字典的稀疏表示可以在高压缩率下获得较高质量的解压缩图像,但单一的冗余字典表示不能充分反映图像结构。针对上述问题,提出一种利用分类冗余字典进行稀疏表示从而实现图像压缩的方法。利用KSVD方法训练平滑和细节2类冗余字典,根据字典原子与图像信号相关系数和表示误差的关系,通过改进的正交匹配追踪算法对图像进行稀疏表示,分别得到平滑表示系数和忽略较小取值的细节表示系数,将这些系数及其对应字典原子的索引值进行量化编码,完成图像压缩。实验结果表明,与JPEG、JPEG 2000以及基于单一冗余字典的方法相比,该方法在高压缩率条件下可以获得视觉效果更好的解压缩图像。 展开更多
关键词 图像压缩 相关系数 分类冗余字典 稀疏系数 正交匹配追踪
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改进OMP算法在人脸识别中的应用 被引量:3
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作者 殷爱菡 姜辉明 张清淼 《计算机工程》 CAS CSCD 2012年第12期146-148,共3页
分析稀疏表示的人脸识别方法的基本原理,针对采用基于正交匹配追踪(OMP)的稀疏表示算法时,所获得稀疏系数存在负值的问题,提出一种改进的正交匹配追踪算法。通过对稀疏系数的大小进行直接约束,减少负值稀疏系数的产生及算法迭代次数,并... 分析稀疏表示的人脸识别方法的基本原理,针对采用基于正交匹配追踪(OMP)的稀疏表示算法时,所获得稀疏系数存在负值的问题,提出一种改进的正交匹配追踪算法。通过对稀疏系数的大小进行直接约束,减少负值稀疏系数的产生及算法迭代次数,并提高人脸识别速度。在ORL人脸数据库中的实验结果证明,改进后算法的识别率比原有算法提高了3%,迭代次数设置为7次最为合理。 展开更多
关键词 人脸识别 正交匹配追踪 稀疏表示 稀疏系数 信号重构 压缩感知
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改进耦合字典学习的脑部CT/MR图像融合方法 被引量:3
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作者 董侠 王丽芳 +1 位作者 秦品乐 高媛 《计算机应用》 CSCD 北大核心 2017年第6期1722-1727,1746,共7页
针对目前使用单字典表示脑部医学图像难以得到精确的稀疏表示进而导致图像融合效果欠佳,以及字典训练时间过长的问题,提出了一种改进耦合字典学习的脑部计算机断层成像(CT)/磁共振成像(MR)图像融合方法。该方法首先将CT和MR图像对作为... 针对目前使用单字典表示脑部医学图像难以得到精确的稀疏表示进而导致图像融合效果欠佳,以及字典训练时间过长的问题,提出了一种改进耦合字典学习的脑部计算机断层成像(CT)/磁共振成像(MR)图像融合方法。该方法首先将CT和MR图像对作为训练集,使用改进的K奇异值分解(K-SVD)算法联合训练分别得到耦合的CT字典和MR字典,再将CT和MR字典中的原子作为训练图像的特征,并使用信息熵计算字典原子的特征指标;然后,将特征指标相差较小的原子看作公共特征,其余为各自特征,并分别使用"平均"和"选择最大"的规则融合CT和MR字典的公共特征和各自特征得到融合字典;其次,将配准的源图像编纂成列向量并去除均值,在融合字典的作用下由系数重用正交匹配追踪(Coef ROMP)算法计算得到精确的稀疏表示系数,再分别使用"2范数最大"和"加权平均"的规则融合稀疏表示系数和均值向量;最后通过重建得到融合图像。实验结果表明,相对于3种基于多尺度变换的方法和3种基于稀疏表示的方法,所提方法融合后图像在亮度、清晰度和对比度上都更优,客观参数互信息、基于梯度、基于相位一致和基于通用图像质量指标在三组实验条件下的均值分别为:4.113 3、0.713 1、0.463 6和0.762 5,字典学习在10次实验条件下所消耗的平均时间为5.96 min。该方法可以应用于临床诊断和辅助治疗。 展开更多
关键词 医学图像融合 K奇异值分解 系数重用正交匹配追踪 稀疏表示 字典训练
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基于灰度共生矩阵和同步正交匹配追踪的分形图像压缩 被引量:7
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作者 杨蒙蒙 张爱华 《计算机应用》 CSCD 北大核心 2021年第5期1445-1449,共5页
针对传统分形图像压缩中存在计算复杂度高以及编码时间较长的问题,提出了一种基于灰度共生矩阵纹理特征的正交化分形编码算法。首先,从特征提取和图像检索的角度建立起范围块和域块之间的相似性度量矩阵,由此将全局搜索转化为局域搜索... 针对传统分形图像压缩中存在计算复杂度高以及编码时间较长的问题,提出了一种基于灰度共生矩阵纹理特征的正交化分形编码算法。首先,从特征提取和图像检索的角度建立起范围块和域块之间的相似性度量矩阵,由此将全局搜索转化为局域搜索来缩减码本;然后,定义一个新的规范块作为新的灰度描述特征,从而简化了块之间的变换过程;最后,引入同步正交匹配追踪(SOMP)稀疏分解正交化分形编码的概念,将块之间的灰度匹配转化为求解相应的稀疏系数矩阵,进而实现了一个范围块和多个域块之间的匹配关系。实验结果表明,与稀疏分形图像压缩(SFIC)算法相比,所提算法在不降低图像重建质量的前提下节省平均约88%的编码时间;与双交叉和特征算法相比,所提算法能够在保持更好的图像重建质量的同时显著缩短编码时间。 展开更多
关键词 分形图像压缩 灰度共生矩阵 相似性度量 灰度匹配 稀疏系数 同步正交匹配追踪
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基于稀疏系数位置和归一化残差的压缩感知信号检测 被引量:5
9
作者 秦国领 张铁茁 +1 位作者 程艳合 魏绍杰 《电讯技术》 北大核心 2016年第10期1081-1085,共5页
信号检测是压缩感知理论研究的重要内容。针对当前压缩感知信号检测算法没有充分利用稀疏系数幅值和位置信息的不足,提出了一种新的检测算法。该算法首先引入归一化残差变量,有效克服了稀疏系数幅值波动大的缺点;然后,利用不同测量矩阵... 信号检测是压缩感知理论研究的重要内容。针对当前压缩感知信号检测算法没有充分利用稀疏系数幅值和位置信息的不足,提出了一种新的检测算法。该算法首先引入归一化残差变量,有效克服了稀疏系数幅值波动大的缺点;然后,利用不同测量矩阵确定的稀疏系数位置信息,基于正交匹配追踪(OMP)算法实现目标信号检测。实验结果表明,算法的检测性能随着信噪比的提高而增强,且与压缩比负相关,运算复杂度较正交匹配追踪算法和仅利用稀疏系数位置信息的算法相当但检测性能分别提高了4 d B和1 d B。 展开更多
关键词 压缩感知 信号检测 稀疏系数特征 归一化残差 正交匹配追踪算法
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矿用干式变压器局部放电模式识别方法 被引量:9
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作者 唐建伟 苏红 +3 位作者 严家明 张建文 王金川 王恩俊 《工矿自动化》 北大核心 2019年第1期76-80,共5页
为提高矿用干式变压器局部放电模式识别准确率,提出了一种矿用干式变压器局部放电模式识别方法。首先,采用正交匹配追踪算法对原始局部放电信号进行去噪,最大程度保留原始局部放电信号的有用信息;然后,通过自回归模型提取去噪后局部放... 为提高矿用干式变压器局部放电模式识别准确率,提出了一种矿用干式变压器局部放电模式识别方法。首先,采用正交匹配追踪算法对原始局部放电信号进行去噪,最大程度保留原始局部放电信号的有用信息;然后,通过自回归模型提取去噪后局部放电信号的自回归系数特征;最后,将自回归系数特征输入随机森林集成分类器对局部放电模式进行识别。实验结果表明,该方法平均识别准确率达98%。 展开更多
关键词 矿用干式变压器 局部放电 正交匹配追踪 自回归系数特征 随机森林集成分类器
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一种基于广义Jaccard系数的MsGOMP红外图像去噪算法 被引量:4
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作者 王坤 吴一鸣 +1 位作者 诸葛晶昌 王力 《红外技术》 CSCD 北大核心 2019年第6期577-584,共8页
针对红外图像去噪效果差的问题,对压缩感知理论中的信号重构问题进行分析,并提出了一种基于广义Jaccard系数的多候选集广义正交匹配追踪红外图像去噪算法。本文采用广义Jaccard系数的相似性匹配准则,计算感知矩阵和残差的最佳匹配原子,... 针对红外图像去噪效果差的问题,对压缩感知理论中的信号重构问题进行分析,并提出了一种基于广义Jaccard系数的多候选集广义正交匹配追踪红外图像去噪算法。本文采用广义Jaccard系数的相似性匹配准则,计算感知矩阵和残差的最佳匹配原子,并将选择的原子作为多个候选集,迭代时分别将多个原子添加到相应的候选集中,从多个候选集中选择残差最小的一个作为最终支撑集来重建图像,对红外图像具有较好的去噪效果。仿真结果表明,此方法比传统算法收敛速度更快,峰值信噪比更高,并且还具有更好的主观去噪效果。 展开更多
关键词 压缩感知 广义Jaccard系数 多候选集 广义正交匹配 红外图像去噪
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粒子群优化的分块压缩感知影像融合 被引量:1
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作者 李现虎 吕京国 江珊 《遥感信息》 CSCD 北大核心 2019年第1期129-134,共6页
针对传统像素级影像融合算法中存在的计算量大、融合系数不能自适应等问题,提出一种基于粒子群优化的分块压缩感知影像融合算法。该算法结合了压缩感知及粒子群优化算法的优点,通过对采样后的少数测量值进行融合减少了影像融合过程的计... 针对传统像素级影像融合算法中存在的计算量大、融合系数不能自适应等问题,提出一种基于粒子群优化的分块压缩感知影像融合算法。该算法结合了压缩感知及粒子群优化算法的优点,通过对采样后的少数测量值进行融合减少了影像融合过程的计算量,同时通过全局寻优的特点可以确定最优融合系数。首先利用分块压缩感知(block-based compressive sensing,BCS)对待融合影像进行压缩采样,然后以粒子群优化算法确定的最优融合系数矩阵作为融合权值进行影像融合,最后通过正交匹配追踪算法进行影像重构并消除分块效应,得到融合后影像。该算法保证了融合效果的最优化选择,具备一定的自适应性。实验结果表明,基于粒子群优化的分块压缩感知影像融合取得了比传统影像融合算法更好的效果。 展开更多
关键词 分块压缩感知 粒子群优化算法 融合系数 正交匹配追踪 自适应
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