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高光谱超分辨率中耦合结构化矩阵分解的混合非精确BCD方法

信号处理 2020-04-22 v3 图像与视频处理 最优化与控制

摘要

本文针对遥感中高光谱超分辨率(HSR)背景下出现的耦合结构化矩阵分解(CoSMF)问题,提出了一种一阶优化方法。为了充分利用问题结构以提高计算效率,我们引入了一种混合非精确块坐标下降(HiBCD)方案,其中一个坐标通过快速近端梯度(FPG)方法更新,而另一个坐标通过弗兰克-沃尔夫(FW)方法更新。根据数值经验,FPG类方法通常需要较少的迭代次数即可收敛,而FW类方法在某些情况下可以提供更低的单次迭代复杂度;我们希望兼取两者之长。我们证明了该HiBCD方案的极限点是平稳的。我们的证明将HiBCD视为一类多块结构化优化问题的优化框架,并且我们的平稳性结论不仅适用于CoSMF,也适用于许多其他问题。先前的优化研究仅对采用FPG或FW更新的非精确块坐标下降给出了相同的平稳性结果。数值结果表明,所提出的HiBCD方案在计算上比HSR中最先进的CoSMF方案高效得多。

关键词

引用

@article{arxiv.1909.09183,
  title  = {Hybrid Inexact BCD for Coupled Structured Matrix Factorization in Hyperspectral Super-Resolution},
  author = {Ruiyuan Wu and Hoi-To Wai and Wing-Kin Ma},
  journal= {arXiv preprint arXiv:1909.09183},
  year   = {2020}
}

备注

32 pages, 3 figures, 5 tables. Codes available at https://github.com/REIYANG/HiBCD. To appear in IEEE Transactions on Signal Processing