一种群稀疏限制的消除条带噪声变分模型

陈柳; 陈明举; 吴浩; 薛智爽

doi:10.3788/YJYXS20203506.0604

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一种群稀疏限制的消除条带噪声变分模型

图像处理 | 更新时间：2020-07-13

- 一种群稀疏限制的消除条带噪声变分模型
- Variation model with group sparsity constraint for stripe noise removal
- 液晶与显示 2020年35卷第6期页码：604-611
- 作者机构：
  
  1.四川轻化工大学人工智能四川省重点实验室, 四川自贡 643000
  2.西南科技大学特殊环境机器人技术四川省重点实验室, 四川绵阳 621000
- 作者简介：
  
  [ "陈柳(1995-), 男, 四川南充人, 硕士研究生, 2018年于四川轻化工大学获得学士学位, 主要从事图像处理、深度学习方面的研究。E-mail:1541821848@qq.com" ]
  [ "陈明举(1982-), 男, 重庆人, 博士研究生, 副教授, 2007年于重庆邮电大学获得硕士学位, 主要从事数字图像处理、信号处理等方面的研究。E-mail:mailcmj@163.com" ]
- 基金信息：
  
  四川省科技厅项目(2018GZDZX0043);四川省科技厅项目(2019YJ0476);四川省科技厅项目(2019YJ0477);企业信息化与物联网测控技术四川省高校重点实验室项目(2018WZY01)
- DOI：10.3788/YJYXS20203506.0604
  中图分类号： TP391.41
- 收稿日期：2019-10-25，
  
  修回日期：2019-12-20，
  
  录用日期：2019-12-20，
  
  纸质出版日期：2020-06-05
- 稿件说明：
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陈柳, 陈明举, 吴浩, 等. 一种群稀疏限制的消除条带噪声变分模型[J]. 液晶与显示, 2020,35(6):604-611.

Liu CHEN, Ming-ju CHEN, Hao WU, et al. Variation model with group sparsity constraint for stripe noise removal[J]. Chinese journal of liquid crystals and displays, 2020, 35(6): 604-611.
陈柳, 陈明举, 吴浩, 等. 一种群稀疏限制的消除条带噪声变分模型[J]. 液晶与显示, 2020,35(6):604-611. DOI： 10.3788/YJYXS20203506.0604.

Liu CHEN, Ming-ju CHEN, Hao WU, et al. Variation model with group sparsity constraint for stripe noise removal[J]. Chinese journal of liquid crystals and displays, 2020, 35(6): 604-611. DOI： 10.3788/YJYXS20203506.0604.

摘要

在对图像变分描述的前提下，为有效地利用条带噪声之间的相似性，本文将条带噪声的群稀疏表示引入到单向变分模型中，提出群稀疏技术限制的单向变分模型，并采用交替方向乘子法求解该模型。对比实验证明，本文所提出的群稀疏限制的单向变分模型能有效地利用条带噪声的相似性实现条带噪声的消除，更好地重构图像的细节信息，峰值信噪比与结构相似性比其他模型分别提高6.76 dB和0.25，图像去噪性能更优。

Abstract

By introducing the group sparse representation of strip noise into the single variation model

a single variational model restricted by group sparse technique is proposed to remove noise. The proposed model is solved by alternating direction method of multipliers. The experiments show that the proposed model can more effectively use the similarities between strip noise to remove noise compared with other existing models

and it can reconstruct the image information better. The values of peak signal-to-noise ratio and structural similarity are increased by 6.76 dB and 0.25

respectively

which shows good image denoising performance of our model.

关键词

Keywords

references

李晓杰 , 任建伟 , 李宪圣 , 等 . 反射式拼接CCD相机非均匀性定标与校正 . 液晶与显示 , 2014 . 29 ( 6 ): 1057 - 1064 . http://d.old.wanfangdata.com.cn/Periodical/yjyxs201406034 http://d.old.wanfangdata.com.cn/Periodical/yjyxs201406034 .

X J LI , J W REN , X S LI , 等 . Non-uniformity calibration and correction of reflector-based mosaic ccd camera . Chinese Journal of Liquid Crystals and Displays , 2014 . 29 ( 6 ): 1057 - 1064 . http://d.old.wanfangdata.com.cn/Periodical/yjyxs201406034 http://d.old.wanfangdata.com.cn/Periodical/yjyxs201406034 .

李晶 , 赵建科 , 昌明 , 等 . 复合面阵CCD摄影相机的实验室辐射定标 . 光学精密工程 , 2017 . 25 ( 1 ): 73 - 83 . http://d.old.wanfangdata.com.cn/Periodical/gxjmgc201701011 http://d.old.wanfangdata.com.cn/Periodical/gxjmgc201701011 .

J LI , J K ZHAO , M CHANG , 等 . Radiometric calibration of photographic camera with a composite plane array CCD in laboratory . Optics and Precision Engineering , 2017 . 25 ( 1 ): 73 - 83 . http://d.old.wanfangdata.com.cn/Periodical/gxjmgc201701011 http://d.old.wanfangdata.com.cn/Periodical/gxjmgc201701011 .

B MVNCH , P TRTIK , F MARONE , 等 . Stripe and ring artifact removal with combined wavelet-Fourier filtering . Optics Express , 2009 . 17 ( 10 ): 8567 - 8591 . DOI: 10.1364/OE.17.008567 http://doi.org/10.1364/OE.17.008567 .

王昶 , 张永生 , 王旭 , 等 . 遥感影像条带噪声去除的小波变分法 . 测绘学报 , 2019 . 48 ( 8 ): 1025 - 1037 . http://d.old.wanfangdata.com.cn/Periodical/chxb201908009 http://d.old.wanfangdata.com.cn/Periodical/chxb201908009 .

C WANG , Y S ZHANG , X WANG , 等 . Stripe noise removal of remote image based on wavelet variational method . Acta Geodaetica et Cartographica Sinica , 2019 . 48 ( 8 ): 1025 - 1037 . http://d.old.wanfangdata.com.cn/Periodical/chxb201908009 http://d.old.wanfangdata.com.cn/Periodical/chxb201908009 .

罗敏 , 康一飞 , 潘励 . 频域滤波与直方图匹配相结合的条带噪声去除法 . 地理空间信息 , 2018 . 16 ( 7 ): 11 - 12, 15 . DOI: 10.3969/j.issn.1672-4623.2018.07.004 http://doi.org/10.3969/j.issn.1672-4623.2018.07.004 .

M LUO , Y F KANG , L PAN . Destriping method combined with frequency filter and histogram matching . Geospatial Information , 2018 . 16 ( 7 ): 11 - 12, 15 . DOI: 10.3969/j.issn.1672-4623.2018.07.004 http://doi.org/10.3969/j.issn.1672-4623.2018.07.004 .

夏琴 , 邢帅 , 马东洋 , 等 . 遥感卫星影像K-SVD稀疏表示去噪 . 遥感学报 , 2016 . 20 ( 3 ): 441 - 449 . http://d.old.wanfangdata.com.cn/Periodical/ygxb201603009 http://d.old.wanfangdata.com.cn/Periodical/ygxb201603009 .

Q XIA , S XING , D Y MA , 等 . An improved K-SVD-based denoising method for remote sensing satellite images . Journal of Remote Sensing , 2016 . 20 ( 3 ): 441 - 449 . http://d.old.wanfangdata.com.cn/Periodical/ygxb201603009 http://d.old.wanfangdata.com.cn/Periodical/ygxb201603009 .

H Y ZHANG , W HE , L P ZHANG , 等 . Hyperspectral image restoration using low-rank matrix recovery . IEEE Transactions on Geoscience and Remote Sensing , 2014 . 52 ( 8 ): 4729 - 4743 . DOI: 10.1109/TGRS.2013.2284280 http://doi.org/10.1109/TGRS.2013.2284280 .

H X DOU , T Z HUANG , L J DENG , 等 . Directional ℓ 0 sparse modeling for image stripe noise removal . Remote Sensing , 2018 . 10 ( 3 ): 361 DOI: 10.3390/rs10030361 http://doi.org/10.3390/rs10030361 .

M BOUALI , S LADJAL . Toward optimal destriping of modis data using a unidirectional variational model . IEEE Transactions on Geoscience and Remote Sensing , 2011 . 49 ( 8 ): 2924 - 2935 . DOI: 10.1109/TGRS.2011.2119399 http://doi.org/10.1109/TGRS.2011.2119399 .

Y CHANG , L X YAN , H Z FANG , 等 . Anisotropic spectral-spatial total variation model for multispectral remote sensing image destriping . IEEE Transactions on Image Processing , 2015 . 24 ( 6 ): 1852 - 1866 . DOI: 10.1109/TIP.2015.2404782 http://doi.org/10.1109/TIP.2015.2404782 .

A BOUTEMEDJET , C W DENG , B J ZHAO . Edge-aware unidirectional total variation model for stripe non-uniformity correction . Sensors , 2018 . 18 ( 4 ): 1164 DOI: 10.3390/s18041164 http://doi.org/10.3390/s18041164 .

唐玲 , 陈明举 . 基于图像局部方向特性的自适应全变分去噪模型 . 液晶与显示 , 2016 . 31 ( 5 ): 477 - 483 . http://d.old.wanfangdata.com.cn/Periodical/yjyxs201605009 http://d.old.wanfangdata.com.cn/Periodical/yjyxs201605009 .

L TANG , M J CHEN . Adaptive directional total variation denoising model based on image local direction . Chinese Journal of Liquid Crystals and Displays , 2016 . 31 ( 5 ): 477 - 483 . http://d.old.wanfangdata.com.cn/Periodical/yjyxs201605009 http://d.old.wanfangdata.com.cn/Periodical/yjyxs201605009 .

赵文达 , 赵建 , 韩希珍 , 等 . 基于变分偏微分方程的红外图像增强算法研究 . 液晶与显示 , 2014 . 29 ( 2 ): 281 - 285 . http://d.old.wanfangdata.com.cn/Periodical/yjyxs201402021 http://d.old.wanfangdata.com.cn/Periodical/yjyxs201402021 .

W D ZHAO , J ZHAO , X Z HAN , 等 . Infrared image enhancement based on variational partial differential equations . Chinese Journal of Liquid Crystals and Displays , 2014 . 29 ( 2 ): 281 - 285 . http://d.old.wanfangdata.com.cn/Periodical/yjyxs201402021 http://d.old.wanfangdata.com.cn/Periodical/yjyxs201402021 .

S BOYD , N PARIKH , E CHU , 等 . Distributed optimization and statistical learning via the alternating direction method of multipliers . Foundations and Trends ® in Machine Learning , 2010 . 3 ( 1 ): 1 - 122 . http://www.wanfangdata.com.cn/details/detail.do?_type=perio&id=3e990a176868f2d25550830e52a96572 http://www.wanfangdata.com.cn/details/detail.do?_type=perio&id=3e990a176868f2d25550830e52a96572 .

DENG W, YIN W T, ZHANG Y. Group sparse optimization by alternating direction method[C]// Proceedings of SPIE Wavelets and Sparsity XV . San Diego, California, United States: SPIE, 2013: 88580R.

何阳 , 黄玮 , 王新华 , 等 . 稀疏阈值的超分辨率图像重建 . 中国光学 , 2016 . 9 ( 5 ): 532 - 539 . http://d.old.wanfangdata.com.cn/Periodical/zggxyyygxwz201605008 http://d.old.wanfangdata.com.cn/Periodical/zggxyyygxwz201605008 .

Y HE , W HUANG , X H WANG , 等 . Super-resolution image reconstruction based on sparse threshold . Chinese Optics , 2016 . 9 ( 5 ): 532 - 539 . http://d.old.wanfangdata.com.cn/Periodical/zggxyyygxwz201605008 http://d.old.wanfangdata.com.cn/Periodical/zggxyyygxwz201605008 .

朱福珍 , 刘越 , 黄鑫 , 等 . 改进的稀疏表示遥感图像超分辨重建 . 光学精密工程 , 2019 . 27 ( 3 ): 718 - 725 . http://d.old.wanfangdata.com.cn/Periodical/gxjmgc201903023 http://d.old.wanfangdata.com.cn/Periodical/gxjmgc201903023 .

F Z ZHU , Y LIU , X HUANG , 等 . Remote sensing image super-resolution based on improved sparse representation . Optics and Precision Engineering , 2019 . 27 ( 3 ): 718 - 725 . http://d.old.wanfangdata.com.cn/Periodical/gxjmgc201903023 http://d.old.wanfangdata.com.cn/Periodical/gxjmgc201903023 .

刘超 , 张晓晖 . 超低照度下微光图像的深度卷积自编码网络复原 . 光学精密工程 , 2018 . 26 ( 4 ): 951 - 961 . http://d.old.wanfangdata.com.cn/Periodical/gxjmgc201804025 http://d.old.wanfangdata.com.cn/Periodical/gxjmgc201804025 .

C LIU , X H ZHANG . Deep convolutional autoencoder networks approach to low-light level image restoration under extreme low-light illumination . Optics and Precision Engineering , 2018 . 26 ( 4 ): 951 - 961 . http://d.old.wanfangdata.com.cn/Periodical/gxjmgc201804025 http://d.old.wanfangdata.com.cn/Periodical/gxjmgc201804025 .

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