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基于统一 Schatten-$p$ 范数和 $\ell_q$ 范数正则化的主成分追踪视觉处理

计算机视觉与模式识别 2016-08-23 v1

摘要

本文提出了一种非凸公式,用于从被破坏的真实数据中恢复真实结构。通常,特定结构被假定为低秩的,这对图像和视频等广泛数据成立。同时,破坏被假定为稀疏的。在文献中,此类问题被称为鲁棒主成分分析 (RPCA),通常通过用核范数近似秩函数并用 1\ell_1-范数惩罚误差来恢复低秩结构。尽管 RPCA 是凸公式且可有效求解,但引入的范数并非紧致近似,可能导致解偏离真实解。因此,我们在此考虑一种非凸松弛,由分别促进低秩和稀疏性的 Schatten-pp 范数和 q\ell_q-范数组成。我们推导出一种近端迭代重加权算法 (PIRA) 来求解该问题。该算法基于交替方向乘子法,在每次迭代中,我们线性化底层目标函数,从而获得闭式解。我们证明,由线性化近似产生的解总是收敛的,并且比凸对应方法具有更紧致的近似。基准测试上的实验结果表明了我们的方法令人鼓舞的结果。

关键词

引用

@article{arxiv.1608.05856,
  title  = {Visual Processing by a Unified Schatten-$p$ Norm and $\ell_q$ Norm Regularized Principal Component Pursuit},
  author = {Jing Wang and Meng Wang and Xuegang Hu and Shuicheng Yan},
  journal= {arXiv preprint arXiv:1608.05856},
  year   = {2016}
}

备注

Pattern Recognition, 2015