[发明专利]基于图像结构的粒子群优化非凸压缩感知图像重构方法

摘要

本发明公开了一种基于图像结构的粒子群优化非凸压缩感知重构方法，其实现方案是：1.根据观测向量判别图像块结构，将图像块标记为光滑，单方向和多方向；3.对不同类型的图像块所对应的观测向量聚类，并为每一类图像块构造相应的过完备冗余字典；4.为每一类图像块构造初始种群；5.对每一类光滑图像块利用基于分组初始化策略的粒子群算法搜索尺度最优原子组合；6.对每一类单方向和多方向图像块，利用基于交叉和原子方向约束的粒子群算法搜索方向和尺度最优原子组合；7.计算所有图像块的估计值并按顺序拼接成整幅图像输出。本发明重构时间短，重构出的图像具有视觉效果好、峰值信噪比和结构相似度高，可用于图像信号的非凸压缩感知重构。

主权项

基于图像结构的粒子群优化非凸压缩感知图像重构方法，包括如下步骤：1)压缩感知接收方接收发送方发送过来的所有图像块的观测向量y₁，y₂,...,y_n，其中，n表示图像块的数目；2)对每个观测向量所对应的图像块进行结构判别，将图像块标记为光滑块、单方向块和多方向块，并记录单方向块的方向；3)分别对不同结构类型的图像块所对应的观测向量进行聚类，并根据脊波过完备字典为每一类观测向量所对应的图像块构造一个相应的过完备冗余字典；4)根据步骤3)得到的过完备字典以及图像块的结构类型分别为每一类光滑类图像块、单方向类图像块和多方向类图像块构造相应的粒子群初始种群；5)对每一类光滑类图像块，在其对应的过完备冗余字典下，利用基于分组初始化策略的搜索尺度最优原子组合，得到每一类光滑类图像块的最优原子组合；6)对每一类单方向类和多方向类图像块，分别在其对应的过完备冗余字典下，利用基于交叉和原子方向约束的粒子群算法搜索粒子在方向和尺度上的最优原子组合，得到每一类图像块的最优原子组合；7)根据步骤5)、6)得到的所有观测向量的最优原子组合，计算所有图像块的估计值，并按顺序拼接成一整幅重构图像输出。