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基于光滑l_0范数和修正牛顿法的压缩感知重建算法
  • ISSN号:1003-9775
  • 期刊名称:计算机辅助设计与图形学学报
  • 时间:2012.4.4
  • 页码:478-484
  • 分类:TN911.7[电子电信—通信与信息系统;电子电信—信息与通信工程]
  • 作者机构:[1]北京交通大学信息科学研究所,北京100044, [2]现代信息科学与网络技术北京市重点实验室,北京100044
  • 相关基金:国家自然科学基金(61073079); 中央高校基本科研业务费专项基金(2011JBM216); 教育部留学回国人员科研启动基金(教外司留[2009]1341号)
  • 相关项目:压缩感知与稀疏重建的理论及应用
中文摘要:

基于光滑l0范数最小的压缩感知重建算法——SL0算法,通过引入光滑函数序列去逼近l0范数,从而将l0范数最小的问题转化为光滑函数的最优化问题.针对光滑函数的选取以及求解该函数的最优化问题,提出一种基于光滑l0范数和修正牛顿法的重建算法——NSL0算法.首先采用双曲正切函数序列来逼近l0范数,得到一个新的最优化问题;为了提高该优化问题的计算效率,推导出针对双曲正切函数的修正牛顿方向,并采用修正牛顿法进行求解.实验结果表明,在相同的测试条件下,NSL0算法无论在重建效果还是在计算时间方面都明显优于其他同类算法.

英文摘要:

The SL0 algorithm for compressive sensing(CS) reconstruction uses smoothed l0 norm and introduces a sequence of smoothed functions to approximate the l0 norm.Therefore,the NP-hard problem of minimization of the l0 norm can be transferred to a convex optimization problem for smoothed functions.In order to choose an appropriate sequence of smoothed functions and solve the optimization problem effectively,we propose a new reconstruction algorithm based on smoothed l0 norm and revised Newton method,called NSL0 algorithm.We employ the hyperbolic tangent sequence to approximate the l0 norm,yielding a new optimization problem.To improve the computational performance,we utilize the revised Newton method to solve the optimization problem by deriving the new revised Newton directions for the sequence of hyperbolic tangent functions.Experimental results show that the proposed NSL0 algorithm is superior to existing methods both in terms of the reconstruction quality and the performance.

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期刊信息
  • 《计算机辅助设计与图形学学报》
  • 北大核心期刊(2011版)
  • 主管单位:中国科学技术协会
  • 主办单位:中国计算机学会
  • 主编:鲍虎军
  • 地址:北京2704信箱
  • 邮编:100190
  • 邮箱:jcad@ict.ac.cn
  • 电话:010-62562491
  • 国际标准刊号:ISSN:1003-9775
  • 国内统一刊号:ISSN:11-2925/TP
  • 邮发代号:82-456
  • 获奖情况:
  • 第三届国家期刊奖提名奖
  • 国内外数据库收录:
  • 俄罗斯文摘杂志,荷兰文摘与引文数据库,美国工程索引,英国科学文摘数据库,日本日本科学技术振兴机构数据库,中国中国科技核心期刊,中国北大核心期刊(2004版),中国北大核心期刊(2008版),中国北大核心期刊(2011版),中国北大核心期刊(2014版),中国北大核心期刊(2000版)
  • 被引量:24752