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基于四元数核范数的最优矩阵完成方法

计算机视觉与模式识别 2025-05-01 v1

摘要

从不完整或噪声数据中恢复隐藏结构是贯穿多个领域的普遍挑战,尤其在需要多维数据表示的场景中。四元数矩阵因其自然的多维数据建模能力,提供了一条有前景的解决方案框架。本文引入四元数核范数相对于弗罗贝尼乌斯范数(QNOF)作为四元数矩阵秩的一种新型非凸近似。QNOF无需参数且具有尺度不变性。利用四元数奇异值分解,我们证明求解QNOF可简化为求解奇异值L1/L2L_1/L_2问题。此外,我们将QNOF扩展到鲁棒的四元数矩阵完成,采用交替方向乘子方法导出解,满足轻微条件下的弱收敛性。大量数值实验验证了所提出模型的优越性,始终优于现有的SOTA四元数方法。

关键词

引用

@article{arxiv.2504.21468,
  title  = {Quaternion Nuclear Norms Over Frobenius Norms Minimization for Robust Matrix Completion},
  author = {Yu Guo and Guoqing Chen and Tieyong Zeng and Qiyu Jin and Michael Kwok-Po Ng},
  journal= {arXiv preprint arXiv:2504.21468},
  year   = {2025}
}