Solving inverse problems is central to a variety of important applications, such as biomedical image reconstruction and non-destructive testing. These problems are characterized by the sensitivity of direct solution methods with respect to data perturbations. To stabilize the reconstruction process, regularization methods have to be employed. Well-known regularization methods are based on frame expansions, such as the wavelet-vaguelette (WVD) decomposition, which are well adapted to the underlying signal class and the forward model and allow efficient implementation. However, it is well known that the lack of translational invariance of wavelets and related systems leads to specific artifacts in the reconstruction. To overcome this problem, in this paper we introduce and analyze the concept of translation invariant diagonal frame decomposition (TI-DFD) of linear operators. We prove that a TI-DFD combined with a regularizing filter leads to a convergent regularization method with optimal convergence rates. As illustrative example, we construct a wavelet-based TI-DFD for one-dimensional integration, where we also investigate our approach numerically. The results indicate that filtered TI-DFDs eliminate the typical wavelet artifacts when using standard wavelets and provide a fast, accurate, and stable solution scheme for inverse problems.


翻译:解决反面问题对于生物医学图像重建和非破坏性测试等各种重要应用至关重要,这些问题的特点是对数据扰动直接解决办法的敏感性。为了稳定重建进程,必须采用正规化方法。众所周知的正规化方法基于框架扩张,如波盘-蒸发器(WVD)分解,这些分解非常适合基本信号级和前方模型,并能够有效实施。然而,众所周知,缺乏基于波子和相关系统的翻译变异性导致重建中的具体文物。为了克服这一问题,我们在本文中介绍和分析线性操作员变异双向框架分解(TI-DFD)的概念。我们证明,一个TI-DFD与正常过滤器相结合,可导致一种与最佳汇合率相一致的统合性规范方法。举例说,我们为一维化的集成设计了一个基于波盘的TI-DFD,我们在这里也用数字来调查我们的方法。结果表明,在使用过滤式的TI-DFD方案时,可以快速地消除典型的波质标准。

0
下载
关闭预览

相关内容

不可错过!《机器学习100讲》课程,UBC Mark Schmidt讲授
专知会员服务
73+阅读 · 2022年6月28日
专知会员服务
50+阅读 · 2020年12月14日
专知会员服务
60+阅读 · 2020年3月19日
Keras François Chollet 《Deep Learning with Python 》, 386页pdf
专知会员服务
151+阅读 · 2019年10月12日
【SIGGRAPH2019】TensorFlow 2.0深度学习计算机图形学应用
专知会员服务
39+阅读 · 2019年10月9日
VCIP 2022 Call for Special Session Proposals
CCF多媒体专委会
1+阅读 · 2022年4月1日
IEEE ICKG 2022: Call for Papers
机器学习与推荐算法
3+阅读 · 2022年3月30日
ACM MM 2022 Call for Papers
CCF多媒体专委会
5+阅读 · 2022年3月29日
AIART 2022 Call for Papers
CCF多媒体专委会
1+阅读 · 2022年2月13日
【ICIG2021】Latest News & Announcements of the Industry Talk1
中国图象图形学学会CSIG
0+阅读 · 2021年7月28日
Hierarchically Structured Meta-learning
CreateAMind
26+阅读 · 2019年5月22日
Transferring Knowledge across Learning Processes
CreateAMind
27+阅读 · 2019年5月18日
无监督元学习表示学习
CreateAMind
27+阅读 · 2019年1月4日
Unsupervised Learning via Meta-Learning
CreateAMind
42+阅读 · 2019年1月3日
A Technical Overview of AI & ML in 2018 & Trends for 2019
待字闺中
16+阅读 · 2018年12月24日
国家自然科学基金
0+阅读 · 2013年12月31日
国家自然科学基金
0+阅读 · 2012年12月31日
国家自然科学基金
0+阅读 · 2012年12月31日
国家自然科学基金
0+阅读 · 2012年12月31日
国家自然科学基金
0+阅读 · 2012年12月31日
国家自然科学基金
0+阅读 · 2011年12月31日
国家自然科学基金
0+阅读 · 2011年12月31日
国家自然科学基金
0+阅读 · 2008年12月31日
Arxiv
0+阅读 · 2022年10月5日
Arxiv
0+阅读 · 2022年10月4日
VIP会员
相关资讯
VCIP 2022 Call for Special Session Proposals
CCF多媒体专委会
1+阅读 · 2022年4月1日
IEEE ICKG 2022: Call for Papers
机器学习与推荐算法
3+阅读 · 2022年3月30日
ACM MM 2022 Call for Papers
CCF多媒体专委会
5+阅读 · 2022年3月29日
AIART 2022 Call for Papers
CCF多媒体专委会
1+阅读 · 2022年2月13日
【ICIG2021】Latest News & Announcements of the Industry Talk1
中国图象图形学学会CSIG
0+阅读 · 2021年7月28日
Hierarchically Structured Meta-learning
CreateAMind
26+阅读 · 2019年5月22日
Transferring Knowledge across Learning Processes
CreateAMind
27+阅读 · 2019年5月18日
无监督元学习表示学习
CreateAMind
27+阅读 · 2019年1月4日
Unsupervised Learning via Meta-Learning
CreateAMind
42+阅读 · 2019年1月3日
A Technical Overview of AI & ML in 2018 & Trends for 2019
待字闺中
16+阅读 · 2018年12月24日
相关基金
国家自然科学基金
0+阅读 · 2013年12月31日
国家自然科学基金
0+阅读 · 2012年12月31日
国家自然科学基金
0+阅读 · 2012年12月31日
国家自然科学基金
0+阅读 · 2012年12月31日
国家自然科学基金
0+阅读 · 2012年12月31日
国家自然科学基金
0+阅读 · 2011年12月31日
国家自然科学基金
0+阅读 · 2011年12月31日
国家自然科学基金
0+阅读 · 2008年12月31日
Top
微信扫码咨询专知VIP会员