發(fā)布時(shí)間：2024-11-03 05:37

　　 利用正交匹配追蹤算法對高光譜圖像進(jìn)行壓縮感知重構(gòu),是通過尋找最優(yōu)原子對原始信號進(jìn)行線性表示,使殘差不斷減小以獲取重構(gòu)信號。在處理基于冗余字典的重構(gòu)問題時(shí),其耗時(shí)主要存在于原子匹配過程和殘差更新過程,導(dǎo)致算法的計(jì)算復(fù)雜度較高、難以實(shí)現(xiàn)實(shí)時(shí)處理。針對此缺陷,提出一種用于高光譜圖像的埃爾米特壓縮感知重構(gòu)算法,主要思想是:利用埃爾米特求逆引理,對正交匹配追蹤算法殘差更新的迭代過程進(jìn)行優(yōu)化;進(jìn)一步地,采用人工魚群算法尋找最優(yōu)原子,對匹配過程進(jìn)行加速,以提高執(zhí)行效率。利用所提算法對高光譜圖像進(jìn)行壓縮感知重構(gòu)處理,合理設(shè)置算法參數(shù),在保證重構(gòu)精度的條件下,與正交匹配追蹤算法相比,所提算法能將計(jì)算速度提高10倍左右。

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【部分圖文】：

四組高光譜數(shù)據(jù)第50個(gè)波段的原始圖像如圖2所示。重構(gòu)圖像與原始圖像的峰值信噪比（PSNR）定義為式中：x和分別是原始圖像和重構(gòu)圖像；max(x）是原始圖像x的峰值。MS是均方誤差，定義為

算法HA＿OMP中，人工魚群算法的最大更新代數(shù)、種群大小對整個(gè)算法的計(jì)算精度和計(jì)算效率有重要影響。為了設(shè)定合理的參數(shù)，保證計(jì)算精度和計(jì)算效率，利用所提算法HA＿OMP對四組高光譜數(shù)據(jù)的第50個(gè)波段圖像進(jìn)行壓縮重構(gòu)（采樣率為0.5）。最大進(jìn)化代數(shù)Tmax的變化范圍是5～50，間隔是....

原子個(gè)數(shù)對重構(gòu)性能的影響非常大，圖4給出不同采樣率下，PSNR隨原子個(gè)數(shù)的變化情況。實(shí)驗(yàn)中原子個(gè)數(shù)變化范圍為1～50，原子個(gè)數(shù)間隔為1，采樣率范圍為0.1～0.5，間隔為0.1。圖中的平均PSNR是將波段PSNR對波段數(shù)進(jìn)行平均得到的。無論是OMP算法還是HA＿OMP算法，除采樣....

四個(gè)數(shù)據(jù)集的單個(gè)波段（第40個(gè)波段）的最優(yōu)PSNR及所需原子數(shù)見表2。與OMP算法相比，當(dāng)采樣率為0.1時(shí)，HA＿OMP算法的最優(yōu)PSNR比OMP算法高出1～2dB。其他采樣率下，所提算法的最優(yōu)PSNR與OMP算法相當(dāng)，差值能保證在1dB以內(nèi)，說明所提算法能夠保證重構(gòu)精度。不同采....

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