Inverse Problems and Self-similarity in Imaging
Notice bibliographique
Résumé
This thesis examines the concept of image self-similarity and provides solutions to various associated inverse problems such as resolution enhancement and missing fractal codes. \n \nIn general, many real-world inverse problems are ill-posed, mainly because of the lack of existence of a unique solution. The procedure of providing acceptable unique solutions to such problems is known as regularization. The concept of image prior, which has been of crucial importance in image modelling and processing, has also been important in solving inverse problems since it algebraically translates to the regularization procedure. \n \nIndeed, much recent progress in imaging has been due to advances in the formulation and practice of regularization. This, coupled with progress in optimization and numerical analysis, has yielded much improvement in computational methods of solving inverse imaging problems. \n \nHistorically, the idea of self-similarity was important in the development of fractal image coding. Here we show that the self-similarity properties of natural images may be used to construct image priors for the purpose of addressing certain inverse problems. Indeed, new trends in the area of non-local image processing have provided a rejuvenated appreciation of image self-similarity and opportunities to explore novel self-similarity-based priors. \n \nWe first revisit the concept of fractal-based methods and address some open theoretical problems in the area. This includes formulating a necessary and sufficient condition for the contractivity of the block fractal transform operator. We shall also provide some more generalized formulations of fractal-based self-similarity constraints of an image. These formulations can be developed algebraically and also in terms of the set-based method of Projection Onto Convex Sets (POCS). \n \nWe then revisit the traditional inverse problems of single frame image zooming and multi-frame resolution enhancement, also known as super-resolution. Some ideas will be borrowed from newly developed non-local denoising algorithms in order to formulate self-similarity priors. Understanding the role of scale and choice of examples/samples is also important in these proposed models. For this purpose, we perform an extensive series of numerical experiments and analyze the results. These ideas naturally lead to the method of self-examples, which relies on the regularity properties of natural images at different scales, as a means of solving the single-frame image zooming problem. \n \nFurthermore, we propose and investigate a multi-frame super-resolution counterpart which does not require explicit motion estimation among video sequences.
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Comment cette classification a été obtenuedéplier
Prédiction machine sur la base complète
Imitation des enseignantsNi prévalence calibrée, ni vérité terrain. Validation humaine à venir. Le volet Gemma est une étiquette directe du modèle pour chaque travail de la base, lue sur la notice réduite au titre. Le volet Codex est un classifieur appris des 10 348 étiquettes directes de Codex et calibré sur les taux pondérés de l'échantillon; les champs sans appui suffisant ne portent aucun appel Codex. Le mode candidate est l'union des deux volets; le consensus est leur intersection. Ces sorties portent le statut machine_predicted_unvalidated et ne sont pas des étiquettes humaines.
Scores du classifieur distillé par catégorie (deux têtes)
| Catégorie | Codex | Gemma |
|---|---|---|
| Métarecherche | 0,001 | 0,003 |
| Méta-épidémiologie (sens strict) | 0,000 | 0,000 |
| Méta-épidémiologie (sens large) | 0,001 | 0,001 |
| Bibliométrie | 0,001 | 0,001 |
| Études des sciences et des technologies | 0,001 | 0,006 |
| Communication savante | 0,002 | 0,003 |
| Science ouverte | 0,001 | 0,002 |
| Intégrité de la recherche | 0,002 | 0,003 |
| Charge utile insuffisante (le modèle a refusé de juger) | 0,003 | 0,001 |
Scores machine (provisoires)
Les deux têtes enseignantes du modèle étudiant, lues sur ce travail. Un score ordonne la base pour la relecture; il n'affirme jamais une catégorie, et le statut de validation accompagne chaque rangée tel quel.
Scores de référence d'un modèle non mature (critères de maturité non atteints, 7 itérations). Un score ordonne; il n'affirme jamais une catégorie.
score_only:v0-immature-baseline · tel quel depuis la passe de notation : score_only signifie que le nombre peut ordonner les travaux, et qu'aucune étiquette de catégorie n'en découleClassification
machine, non validéePrédiction automatique; un appel candidat d’une seule source (Gemma direct ou Codex distillé), pas un consensus.
Le détail, modèle par modèle et score par score, se trouve en fin de page sous « Comment cette classification a été obtenue ».