本文主要研究内容
作者谢容容（2019）在《统计物理在图片修复中的应用》一文中研究指出：图片在记录或保存的过程中会受到内部和外部噪声的干扰,这就造成实际图片通常只包含原始场景的退化信息。图片修复就是重建和还原被破坏或被噪声腐蚀的实际图片,从而获取更接近原始场景的信息。在图片修复问题中,标准的平滑滤波器方法和贝叶斯推断方法都是通过假定数据的局域平滑性来修复图片,并且都只利用了图片数据的后验信息。但是,真实图片的像素之间通常具有高度的关联性,如果只利用后验信息,可能不足以重构这些关联,从而导致图片修复的效果不理想。因此,图片修复中的一个重要科学问题是如何提取图片的小部分先验信息,并利用这些先验信息优化修复结果。基于以上想法,本文利用统计物理与复杂系统的基本理论和模型,研究了噪声图片的主动修复问题,提出了提取先验信息的策略,探讨了每种策略对应的修复效率。主要研究结果包括:(1)无监督和有监督情形图片修复的数学表示。针对无监督和有监督两种情形,建立了图片修复问题的数学表示。不依赖于任何具体模型,最优的修复策略是通过最大化修复图片和原始图片的重叠度(Overlap)得到。噪声图片的修复则是通过主动监督某些像素的真实值来进行,这部分额外的信息提高了其他像素的修复效果。(2)生成原始图片和噪声图片。把图片修复问题映射到统计物理的Ising模型中,原始图片是由处于外磁场中Ising铁磁系统的吉布斯分布产生,而噪声图片则是通过一定的概率翻转Ising原始图片中的自旋得到。铁磁性能够解释图片数据平滑性的先验期望,即相邻像素(Ising自旋)之间的正关联,而外磁场则相当于图片位形的整体偏差(例如照相设备的采光偏暗等)。(3)修复策略的平均场分析。通过在平均场近似下最大化Overlap,得到平均场下的最优修复策略,即需要监督图片中和平均磁化强度符号相反的自旋(像素)。该策略给出了最小贝叶斯风险的解析表达式,并揭示出监督像素的数目存在最大值,超出最大值后继续增加监督像素的数目,修复效果并不会提高。数值模拟结果表明,该策略适用于远离临界区域的二维Ising图片。在临界区域内,局域策略的修复效果更好,即需要监督和贝叶斯预测符号不一致的像素。(4)蒙特卡洛模拟。利用蒙特卡洛模拟的方法,在存在外场和不存在外场(有偏差的位形)情况下,对Ising模型平衡态的位形进行采样,并利用这些样本的统计平均来还原噪声Ising图片和计算Overlap的大小,从而进一步证明了主动监督策略在噪声图片修复中的有效性和重要性。
Abstract
tu pian zai ji lu huo bao cun de guo cheng zhong hui shou dao nei bu he wai bu zao sheng de gan rao ,zhe jiu zao cheng shi ji tu pian tong chang zhi bao han yuan shi chang jing de tui hua xin xi 。tu pian xiu fu jiu shi chong jian he hai yuan bei po huai huo bei zao sheng fu shi de shi ji tu pian ,cong er huo qu geng jie jin yuan shi chang jing de xin xi 。zai tu pian xiu fu wen ti zhong ,biao zhun de ping hua lv bo qi fang fa he bei xie si tui duan fang fa dou shi tong guo jia ding shu ju de ju yu ping hua xing lai xiu fu tu pian ,bing ju dou zhi li yong le tu pian shu ju de hou yan xin xi 。dan shi ,zhen shi tu pian de xiang su zhi jian tong chang ju you gao du de guan lian xing ,ru guo zhi li yong hou yan xin xi ,ke neng bu zu yi chong gou zhe xie guan lian ,cong er dao zhi tu pian xiu fu de xiao guo bu li xiang 。yin ci ,tu pian xiu fu zhong de yi ge chong yao ke xue wen ti shi ru he di qu tu pian de xiao bu fen xian yan xin xi ,bing li yong zhe xie xian yan xin xi you hua xiu fu jie guo 。ji yu yi shang xiang fa ,ben wen li yong tong ji wu li yu fu za ji tong de ji ben li lun he mo xing ,yan jiu le zao sheng tu pian de zhu dong xiu fu wen ti ,di chu le di qu xian yan xin xi de ce lve ,tan tao le mei chong ce lve dui ying de xiu fu xiao lv 。zhu yao yan jiu jie guo bao gua :(1)mo jian du he you jian du qing xing tu pian xiu fu de shu xue biao shi 。zhen dui mo jian du he you jian du liang chong qing xing ,jian li le tu pian xiu fu wen ti de shu xue biao shi 。bu yi lai yu ren he ju ti mo xing ,zui you de xiu fu ce lve shi tong guo zui da hua xiu fu tu pian he yuan shi tu pian de chong die du (Overlap)de dao 。zao sheng tu pian de xiu fu ze shi tong guo zhu dong jian du mou xie xiang su de zhen shi zhi lai jin hang ,zhe bu fen e wai de xin xi di gao le ji ta xiang su de xiu fu xiao guo 。(2)sheng cheng yuan shi tu pian he zao sheng tu pian 。ba tu pian xiu fu wen ti ying she dao tong ji wu li de Isingmo xing zhong ,yuan shi tu pian shi you chu yu wai ci chang zhong Isingtie ci ji tong de ji bu si fen bu chan sheng ,er zao sheng tu pian ze shi tong guo yi ding de gai lv fan zhuai Isingyuan shi tu pian zhong de zi xuan de dao 。tie ci xing neng gou jie shi tu pian shu ju ping hua xing de xian yan ji wang ,ji xiang lin xiang su (Isingzi xuan )zhi jian de zheng guan lian ,er wai ci chang ze xiang dang yu tu pian wei xing de zheng ti pian cha (li ru zhao xiang she bei de cai guang pian an deng )。(3)xiu fu ce lve de ping jun chang fen xi 。tong guo zai ping jun chang jin shi xia zui da hua Overlap,de dao ping jun chang xia de zui you xiu fu ce lve ,ji xu yao jian du tu pian zhong he ping jun ci hua jiang du fu hao xiang fan de zi xuan (xiang su )。gai ce lve gei chu le zui xiao bei xie si feng xian de jie xi biao da shi ,bing jie shi chu jian du xiang su de shu mu cun zai zui da zhi ,chao chu zui da zhi hou ji xu zeng jia jian du xiang su de shu mu ,xiu fu xiao guo bing bu hui di gao 。shu zhi mo ni jie guo biao ming ,gai ce lve kuo yong yu yuan li lin jie ou yu de er wei Isingtu pian 。zai lin jie ou yu nei ,ju yu ce lve de xiu fu xiao guo geng hao ,ji xu yao jian du he bei xie si yu ce fu hao bu yi zhi de xiang su 。(4)meng te ka luo mo ni 。li yong meng te ka luo mo ni de fang fa ,zai cun zai wai chang he bu cun zai wai chang (you pian cha de wei xing )qing kuang xia ,dui Isingmo xing ping heng tai de wei xing jin hang cai yang ,bing li yong zhe xie yang ben de tong ji ping jun lai hai yuan zao sheng Isingtu pian he ji suan Overlapde da xiao ,cong er jin yi bu zheng ming le zhu dong jian du ce lve zai zao sheng tu pian xiu fu zhong de you xiao xing he chong yao xing 。
论文参考文献
论文详细介绍
论文作者分别是来自华中师范大学的谢容容，发表于刊物华中师范大学2019-09-29论文，是一篇关于图片修复论文,主动监督论文,统计推断论文,模型论文,平均场分析论文,全局策略论文,局部策略论文,华中师范大学2019-09-29论文的文章。本文可供学术参考使用，各位学者可以免费参考阅读下载，文章观点不代表本站观点，资料来自华中师范大学2019-09-29论文网站，若本站收录的文献无意侵犯了您的著作版权，请联系我们删除。
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