基于反向 Kullback-Leibler 散度的鲁棒相位恢复
信号处理
2024-02-15 v3
摘要
对噪声与离群点的鲁棒性是许多成像与信号处理应用中相位恢复算法的理想特性。本文中，我们基于在 Wirtinger Flow (WF) 框架内最小化反向 Kullback-Leibler 散度 (RKLD) 开发了新颖的鲁棒相位恢复算法。我们以两种不同方式利用仅强度测量上的 RKLD：i) 基于谱估计的最小失真设计构造新颖的初始估计，以及 ii) 作为基于 WF 的迭代精炼的损失函数。基于 RKLD 的损失函数通过在对数尺度处理数据提供隐式正则化，并带来如下益处：抑制离群点影响并促使投影正交于噪声子空间。我们进行了定量分析，证明基于 RKLD 的最小化相较于 与基于 Poisson 损失的最小化具有鲁棒性。我们提出了三种基于 RKLD 最小化的算法，其中两种带有截断方案以增强对显著污染的鲁棒性。我们的数值研究使用基于合成编码衍射图样与真实光学成像数据生成的数据。结果展示了我们的算法在样本效率、收敛速度及相对于离群点的鲁棒性方面优于最先进技术。
引用
@article{arxiv.2204.09791,
title = {Robust Phase Retrieval via Reverse Kullback-Leibler Divergence},
author = {Nazia Afroz Choudhury and Bariscan Yonel and Birsen Yazici},
journal= {arXiv preprint arXiv:2204.09791},
year = {2024}
}