离散余弦变换OMP重构算法在MATLAB中的实现

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资源摘要信息:"本文将介绍一种在MATLAB环境下实现的压缩传感重构算法,该算法通过离散余弦变换(Discrete Cosine Transform,DCT)作为稀疏基,并采用正交匹配追踪(Orthogonal Matching Pursuit,OMP)方法进行信号的重建。这种组合方法能够有效地从稀疏信号中恢复原始信号,即使在数据采样率远低于奈奎斯特采样定律所要求的采样率时。该算法特别适用于处理一维或二维信号数据,如图像和语音信号等。" 标题解释: 标题“matlab_压缩传感重构算法:稀疏基采用离散余弦变换的omp重构算法”明确指出了该资源主要关注的内容。压缩传感(Compressed Sensing)是信号处理领域的一项突破性技术,它允许以远低于传统采样要求的方式从信号中恢复出高质量的信号。该算法的核心在于使用离散余弦变换(DCT)作为一种稀疏表示手段,同时结合了正交匹配追踪(OMP)算法来实现信号的重构。 描述解释: 在描述中,"压缩传感重构算法:稀疏基采用离散余弦变换的omp重构算法"这一表述进一步明确了算法的具体实现方式。算法的核心思想是利用DCT来将信号转换成稀疏表示的形式,然后运用OMP算法对这些稀疏系数进行追踪以重构出原始信号。由于OMP算法能够有效地处理稀疏问题,并且DCT提供了一种有效的变换手段,使得即使在数据的采样率非常低的情况下,也能以较高的概率精确地恢复出原始信号。这种方法在图像和语音信号处理领域具有重要的应用价值。 标签解释: 标签“matlab 重构 源码软件 开发语言”强调了该算法实现的软件环境和编程语言。MATLAB作为一种高性能的数值计算环境和第四代编程语言,被广泛应用于算法开发和数据可视化等领域。使用MATLAB开发压缩传感重构算法,不仅能够快速实现算法原型,还能方便地进行数据处理和结果的可视化展示。此外,由于MATLAB的易用性和强大的矩阵操作能力,使得该算法在科研和工程应用中更具吸引力。 压缩包子文件的文件名称列表解释: 文件名称“DCT-OMP”表明该资源将包含源代码文件,这些代码文件很可能直接以“DCT-OMP”作为文件名。这些源代码文件是算法实现的核心,其中应该包含了使用MATLAB编写的DCT变换部分和OMP重构算法部分。用户可以通过打开这些源码文件来查看算法的具体实现,学习其中的细节,甚至对算法进行扩展或优化。 总结: 该资源为研究者和工程师提供了一个基于MATLAB平台实现的压缩传感重构算法实例,其中采用了DCT作为稀疏变换基,结合OMP算法进行高效信号重构。资源的详细内容可能包括算法的理论背景、MATLAB代码实现、示例数据和使用说明等。这对于信号处理、图像处理和数据压缩等领域的研究和应用具有很高的参考价值。通过学习和实践该资源中的内容,可以深入理解压缩传感技术的原理和应用,同时提高运用MATLAB进行算法开发和科研实验的能力。

加速这一段代码例程#include <thread> #include <mutex> // 用于保护m_vpdEdgePoints和m_vdEdgeGradient的锁 std::mutex g_mutex; void process_edges(const cv::Mat& RoiMat, const std::vectorcv::Point2d& m_vpdEquinoxPoints, const double m_dMeasureLength, const double m_dMeasureHeight, const double m_dSigma, const int m_nThresholdCircle, const int m_nTranslationCircle, const std::vector<double>& m_vdMeasureAngle, std::vectorcv::Point2d& m_vpdEdgePoints, std::vector<double>& m_vdEdgeGradient, int start_idx, int end_idx, Extract1DEdgeCircle Extract1DEdgeCircle) { std::vector<Edge1D_Result> edges; for (int i = start_idx; i < end_idx; i++) { edges = Extract1DEdgeCircle.Get1DEdge(RoiMat, m_vpdEquinoxPoints[i], m_dMeasureLength, m_dMeasureHeight,m_vdMeasureAngle[i], m_dSigma, m_nThresholdCircle, m_nTranslationCircle == 1 ? Translation::Poisitive : Translation::Negative, Selection::Strongest); // 使用锁保护m_vpdEdgePoints和m_vdEdgeGradient //std::lock_guardstd::mutex lock(g_mutex); for (int j = 0; j < edges.size(); j++) { m_vpdEdgePoints.push_back(edges[j].m_pdEdgePoint); m_vdEdgeGradient.push_back(edges[j].m_dGradient); } } } int main() { int m = m_vpdEquinoxPoints.size(); const int num_threads = 10; std::vectorstd::thread threads(num_threads); std::vectorstd::vectorcv::Point2d edge_points(num_threads); std::vector<std::vector<double>> edge_gradients(num_threads); for (int i = 0; i < num_threads; i++) { int start_idx = i * m / num_threads; int end_idx = (i + 1) * m / num_threads; threads[i] = std::thread(process_edges, std::ref(RoiMat), std::ref(m_vpdEquinoxPoints), m_dMeasureLength, m_dMeasureHeight, m_dSigma, m_nThresholdCircle, m_nTranslationCircle, std::ref(m_vdMeasureAngle), std::ref(edge_points[i]), std::ref(edge_gradients[i]), start_idx, end_idx, Extract1DEdgeCircle); } for (int i = 0; i < num_threads; i++) { threads[i].join(); // 合并结果 m_vpdEdgePoints.insert(m_vpdEdgePoints.end(), edge_points[i].begin(), edge_points[i].end()); m_vdEdgeGradient.insert(m_vdEdgeGradient.end(), edge_gradients[i].begin(), edge_gradients[i].end()); } return 0; }

2023-05-25 上传