基于低秩逼近的光譜圖像恢復(fù).pdf

1、光譜圖像以其“譜圖合一”的成像特點(diǎn)在遙感探測(cè)和國(guó)防安全等領(lǐng)域有著非常重要的實(shí)際應(yīng)用。在實(shí)際成像過(guò)程中由于硬件設(shè)備故障、成像傳感器性能有限等原因使得獲得的光譜圖像存在數(shù)據(jù)丟失、分辨率不足等降質(zhì)問(wèn)題，嚴(yán)重影響了光譜圖像的后續(xù)處理和使用。為了獲得清晰、高分辨率的光譜圖像，近年來(lái)眾多學(xué)者研究如何從低質(zhì)量光譜圖像中對(duì)高質(zhì)量光譜圖像進(jìn)行恢復(fù)，但是現(xiàn)有的光譜圖像恢復(fù)方法仍然主要采用傳統(tǒng)的全變差、離散余弦變換等灰度圖像表示方法，無(wú)法有效利用光譜圖像的空

2、間和譜間相關(guān)性，從而導(dǎo)致獲得的恢復(fù)精度有限。
　　在此研究背景下，本文從光譜圖像先驗(yàn)知識(shí)的分析和挖掘入手，圍繞光譜圖像恢復(fù)模型中正則項(xiàng)具有至關(guān)重要作用的特點(diǎn)，對(duì)如何結(jié)合光譜圖像先驗(yàn)特性建立高效正則約束進(jìn)行研究。本文的主要工作和貢獻(xiàn)點(diǎn)在于：
　　1.通過(guò)對(duì)光譜圖像先驗(yàn)特性進(jìn)行深入挖掘，指出了光譜圖像的二維空間和一維譜間相關(guān)性最終表現(xiàn)為整個(gè)三維數(shù)據(jù)上的非局部自相似性，并且經(jīng)過(guò)統(tǒng)計(jì)分析發(fā)現(xiàn)，光譜圖像的非局部自相似三維圖像塊構(gòu)成的矩

3、陣具有潛在的低秩特性。
　　2.針對(duì)傳統(tǒng)光譜圖像恢復(fù)方法沒(méi)有對(duì)光譜圖像的先驗(yàn)知識(shí)進(jìn)行充分利用，難以恢復(fù)出高質(zhì)量的光譜圖像這一問(wèn)題，本文在核范數(shù)矩陣低秩逼近模型基礎(chǔ)上提出一種基于Schatten-p范數(shù)低秩逼近的光譜圖像恢復(fù)方法。其基本思想是，首先在三維圖像分塊框架下以歐式距離為準(zhǔn)則對(duì)光譜圖像進(jìn)行非局部自相似三維圖像塊匹配，然后根據(jù)光譜圖像非局部自相似圖像塊的先驗(yàn)低秩特性建立高效正則約束，通過(guò)利用Schatten-p范數(shù)對(duì)矩陣的秩進(jìn)