自适应分数阶总变分迭代恢复消除阶梯伪影

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本文是一篇研究论文,主要关注于利用分裂Bregman迭代(Split Bregman Iteration, SBI)技术解决图像恢复中的两个关键问题:一是减轻变分方法(Variational Method)在处理图像时产生的阶梯状artifact,二是实现对不同区域的自适应参数调整,以优化图像恢复效果。文章的焦点在于提出了一种自适应分数阶总变化(Adaptive Fractional Order Total Variation, AFoTV)正则化模型,该模型引入了分数阶微分(Fractional Calculus),这是一种非整数阶的数学工具,能够在保留更多图像细节的同时,减少阶梯效应。 在传统图像恢复中,总变化(Total Variation, TV)是一种常用的边缘保持技术,但其全局化的平滑性可能导致阶梯状artifact的出现,特别是在处理复杂纹理和细节丰富的图像时。为了克服这个问题,论文提出了一个改进的分数阶微分核掩模(Improved Fractional-Order Differential Kernel Mask, IFODKM)。IFODKM具有更广泛的自由度(Degree of Freedom, DOF),能够根据不同区域的特性设计更精细的滤波,从而在保持边缘的同时减少阶梯状效果。 作者Dazi Lin、Xiangyi Tian、Qibing Jin 和 Kotaro Hirasawa来自北京化工大学信息技术学院,他们在文中展示了如何通过SBI算法有效地解决AFoTV1模型,并演示了IFODKM如何与SBI结合,提高图像恢复的质量,特别是对于那些含有复杂结构和细节的图像。论文还记录了接收日期、修订和接受日期,以及在线发表的时间,关键词包括分数阶微积分、分数阶微分核掩模、分裂Bregman迭代、图像恢复和阶梯状artifact的消除。 这篇文章为图像恢复领域的研究者提供了一种新的策略,即通过自适应分数阶方法和改进的核掩模技术来改善图像恢复质量,这在实际应用中具有重要意义,特别是在处理对细节敏感的图像处理任务时。