水平未知时一种图像恢复正则化算法(图像和数字(17)
发布时间:2021-06-06
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为NXN.H可用MXM的分块循环矩阵[81来表示
HoHM一1HM一2 - Hl
H=H、HbHM。…H2(2.8)
HMoHM一2HM一3…Hn
其中每个分块玛是由扩展函数he(石,Y)的第J行组成,即
k(J,0)^。(J,M一1)he(^M一2)h。(J,1)
k(J,1)he(^0)k(J,M一1)^。(J,2)
gj=(2.9)
^。(J,.^彳一1)^。(J,M一2)^。(J,M一3)---^。(J,0)
显然,口,也是一个循环矩阵18J,因为它的第二个下标和H中各个分块的下标变化一样,也是右移循环.
以下各章节主要讨论的就是式(2,7)给出的离散降质模型,特别需要指出一点,这一表达式是在系统假设为线性和空不变性的条件下推导出来的.在实际中,噪声顷佗存在很多随机因素,很难预先估计,并且观察到的图像本身也带有误差,记为96(X,Y),即ll卯(z,Y)一g(x,Y)lI冬6.在此条件下,图像恢复的问题在于:从带有误差的右端项舶扛,Y)以及假定准确的H,估计出真实图像的,(o,Y)近似解,式(2.7)转化为代数方程
HS:95|∈F,g∈U(2.10)
的求解问题.
表面看来,式(2.10)似乎很简单,但要从该式直接求出,的各个元素,对于实际图像来说其运算量是相当大的.就拿本文研究的问题来看,恢复一张256X256像素的黑白图像.此时,M=N=256,H的大小为MNXMⅣ=65536X65536,直接求,需要解65536个联立线性方程组,这是相当繁琐的.而且。我们要给出一种在普通台式机上可以有效实现的恢复算法,系数矩阵日的存储单元也是必须考虑的同题,因为一个double型稠密的矩阵需要的存储单元为65536X65536X8≈32768Mb,这比一般机器内存大
的多.因此,必须充分利用H的循环性质,一要减少日的存储单元,二要减少联立方程组的计算复杂性,具体手段将在下一章详细给出.11