卷积子空间正则化方法在成像反问题中的应用

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图像去噪问题是图像处理领域中的基础问题之一,图像去噪就是去除图像噪声,尽最大努力使原始图像的结构信息和边缘纹理信息不丢失。本文考虑高光谱图像去噪问题,传统的高光谱图像去噪方法主要包括两种,一种是基于先验信息的正则化方法,例如,平滑正则项和稀疏正则项;另一种是基于深度学习的去噪方法,包括有监督和无监督方法。本工作是将传统的正则化模型去噪方法与基于卷积神经网络的去噪方法相结合。针对正则化方法有时不能准确地分离信号部分和噪声部分以及卷积神经网络方法有时不足以处理图像中的复杂噪声的缺点,提出了一种基于卷积隐空间正则化的无监督去噪方法。具体来说,我们使用卷积层对噪声图像进行编码,并在隐空间上添加去噪正则化项,然后使用模-3全连接层恢复干净的图像。我们提出的方法可以看作是无监督约束下的端到端去噪映射,因此不需要成对的训练数据。同时,相对于直接在原图像域上实现正则化,隐空间上的正则化可以更好的探索图像内部的内在先验。本论文通过峰值信噪比与结构相似度两种参数对上述去噪算法进行了客观评估,大量数据集上的实验结果验证了该方法在去噪上的有效性和优越性。
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