基于稀疏表示及卡通—纹理模型的相位恢复算法研究

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1、硕士学位论文MASTER’SDISSERTATION论文题目基于稀疏表示及卡通—纹理模型的相位恢复算法研究作者姓名赵晓蕊学科专业信息与通信工程指导教师练秋生教授2016年5月图分类号：TN911.73学校代码：10216UDC：621.39密级：公开工学硕士学位论文基于稀疏表示及卡通—纹理模型的相位恢复算法研究硕士研究生：赵晓蕊导师：练秋生教授申请学位：工学硕士学科专业：信息与通信工程所在单位：信息科学与工程学院答辩日期：2016年5月授予学位单位：燕山大学ADissertationinInformationandCommunicationEngine

2、eringSTUDYONPHASERETRIEVALALGORITHMBASEDONSPARSEREPRESENTATIONANDCARTOON-TEXTUREMODELByZhaoXiaoruiSupervisor:ProfessorLianQiushengYanshanUniversity2016.5燕山大学硕士学位论文原创性声明本人郑重声明：此处所提交的硕士学位论文《基于稀疏表示及卡通—纹理模型的相位恢复算法研究》，是本人在导师指导下，在燕山大学攻读硕士学位期间独立进行研究工作所取得的成果。论文中除已注明部分外不包含他人已发表或撰写过的研究成果。

3、对本文的研究工作做出重要贡献的个人和集体，均已在文中以明确方式注明。本声明的法律结果将完全由本人承担。作者签字：日期：年月日燕山大学硕士学位论文使用授权书《基于稀疏表示及卡通—纹理模型的相位恢复算法研究》系本人在燕山大学攻读硕士学位期间在导师指导下完成的硕士学位论文。本论文的研究成果归燕山大学所有，本论文的研究内容不得以其它单位的名义发表。本人完全了解燕山大学关于保存、使用学位论文的规定，同意学校保留并向有关部门送交论文的复印件和电子版本，允许论文被查阅和借阅。本人授权燕山大学，可以采用影印、缩印或其它复制手段保存论文，可以公布论文的全部或部分内容。保

4、密□，在年解密后适用本授权书。本学位论文属于不保密□。（请在以上相应方框内打“√”）作者签名：日期：年月日导师签名：日期：年月日摘要摘要相位恢复是指仅利用图像的傅里叶幅值对原始图像进行恢复。由于傅里叶幅值中包含的信息量较少，当图像的过采样率相对较低时，传统的相位恢复算法无法实现图像的有效重构。因此如何利用合适的先验知识来提高图像重构质量是相位恢复的一个关键问题。本文主要围绕相位恢复算法展开研究，具体研究内容如下：首先，利用图像在离散余弦变换下的稀疏性提出了基于离散余弦变换的相位恢复算法，并与传统的相位恢复算法在重构能力及去噪性能方面进行了对比，实验结果

5、表明，该算法对图像的重构效果有所提高。其次，针对全变差可以有效表示图像的轮廓信息和边缘信息，将全变差用于相位恢复，实现了基于全变差的相位恢复算法，针对双树复数小波可以有效表示图像的细节信息，实现了基于双树复数小波的相位恢复算法。同时为了使算法具有鲁棒性，在算法中引入了误差项。实验结果表明将全变差和双树复数小波作为稀疏性先验用于相位恢复中，图像重构效果有了进一步提高，且对噪声鲁棒。最后，考虑到当图像的过采样率相对较低时，单一的稀疏性先验无法实现图像的有效重构，因此将卡通—纹理模型用于相位恢复，利用全变差和双树复数小波两种稀疏表示方法将图像分解为卡通成分和

6、纹理成分，实现了基于卡通—纹理模型的相位恢复算法。通过仿真实验可以看出，该算法能有效提高图像重构质量且对噪声鲁棒。关键词：图像处理；相位恢复；离散余弦变换；卡通—纹理模型；全变差；双树复数小波-I-燕山大学工学硕士学位论文AbstractPhaseretrievalisanissuethattriestorecoveranimagefromitsFouriermagnitudemeasurements.SincetheFouriermagnitudemeasurementscontainlessinformation,thetraditionalpha

7、seretrievalalgorithmscannotreconstructtheimageefficientlyunderthescenariothattheoversamplingratioisrelativelylow.Therefore,howtousethesuitableimagepriorstoimprovethereconstructionqualityoftheimageisthekeyissue.Thispaperfocusesonphaseretrievalalgorithms,thespecificcontentsareasfo

8、llows:Firstly,thepaperproposesanovelreconstruct