1.一种基于多尺度小波变换与深度学习的图像压缩感知算法,应用于深度学习中的图像重建,其特征在于,所述基于多尺度小波变换与深度学习的图像压缩感知算法包括:S1:图像采集;
1‑1)选取一张大小为n×n的图像,将图像转化为灰度图;
1‑2)利用小波变换,提取图像多尺度信息,包括低频信号和3个方向上的高频信号,图像转换为
1‑3)利用卷积神经网络进行采样,采用m个B×B×4的卷积核对多尺度信息进行同时采样,其中 为测量率,B为设置的图像块大小,卷积核中的4通道对应与1‑2)的4个频率上的信息,需要指出的是,此步骤的卷积操作中,不使用激活函数与偏置操作,且无Pad补零,卷积步长为B;
1‑4)经过卷积层采样后,得到 的采样向量;
S2:初始重建阶段;
2
2‑1)利用卷积神经网络对采样信号进行初始重建。采用4×B 个1×1×m的卷积核,其中,该卷积层无激活函数与偏置操作,无Pad补零,卷积步长为1;
2‑2)应用步骤2‑1)中的卷积操作后,得到 的初始重建
向量;
2
2‑3)采用Reshape操作初始重建向量中每1×1×B重排为B×B的图像块;
S3:深度重建阶段,采用四个残差块来深度重建图像,2‑3)中的初始重建图像块作为输入,输出大小为B×B的深度重建图像;
残差块第一层为64个大小为11×11的卷积核,此时Pad补零数为5,卷积步长为1,激活函数为ReLU;第二层为32个大小为1×1的卷积核,此时Pad补零数为0,卷积步长为1,激活函数为ReLU;第三层为1个大小为7×7的卷积核,此时Pad补零数为3,卷积步长为1,激活函数为ReLU;
S4:在得到深度重建图像块后,将图像块重排,最终得到重建图像。
2.根据权利要求1所述的基于多尺度小波变换与深度学习的图像压缩感知算法,其特征在于:步骤S3中的四个残差块的结构和参数均相同,并且为了保持图像块大小输出不变,
4个残差块中的卷积层中均无池化操作。
3.根据权利要求1所述的基于多尺度小波变换与深度学习的图像压缩感知算法,其特征在于:应用步骤S3中的第四个残存块,除去第四个残存块的第三层没有激活函数ReLU,直接输出深度重建图像。
4.根据权利要求1所述的基于多尺度小波变换与深度学习的图像压缩感知算法,其特征在于:应用步骤S3中的第一个残差块的第三层,利用步骤2‑3)中的初始重建图像块向量与经过7×7的卷积核卷积操作后的向量相加后,再经过激活函数ReLU激活,得到第一次残差块重建的图像块向量。
5.根据权利要求4所述的基于多尺度小波变换与深度学习的图像压缩感知算法,其特征在于:应用步骤S3中的第二个残差块的第三层,经过第一次残差块重建的图像块向量与经过7×7的卷积核卷积操作后的向量相加后,再经过激活函数ReLU激活,得到第二次残差块重建的图像块向量。
6.根据权利要求5所述的基于多尺度小波变换与深度学习的图像压缩感知算法,其特征在于:应用步骤S3中的第三个残差块的第三层,经过第二次残差块重建的图像块向量与经过7×7的卷积核卷积操作后的向量相加后,再经过激活函数ReLU激活,得到第三次残差块重建的图像块向量。
7.根据权利要求6所述的基于多尺度小波变换与深度学习的图像压缩感知算法,其特征在于:应用步骤S3中的第四个残差块的第三层,经过第三次残差块重建的图像块向量与经过7×7的卷积核卷积操作后的向量相加后,输出为深度重建图像。