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Accelerating ℓ 1 − ℓ 2 deblurring using wavelet expansions of operators

Authors :
Escande, Paul
Weiss, Pierre
Département d'Ingénierie des Systèmes Complexes (DISC)
Institut Supérieur de l'Aéronautique et de l'Espace (ISAE-SUPAERO)
Institut de Mathématiques de Toulouse UMR5219 (IMT)
Institut National des Sciences Appliquées - Toulouse (INSA Toulouse)
Institut National des Sciences Appliquées (INSA)-Institut National des Sciences Appliquées (INSA)-Université Toulouse 1 Capitole (UT1)-Université Toulouse - Jean Jaurès (UT2J)-Université Toulouse III - Paul Sabatier (UT3)
Université Fédérale Toulouse Midi-Pyrénées-Université Fédérale Toulouse Midi-Pyrénées-Centre National de la Recherche Scientifique (CNRS)
PRIMO (ITAV)
Université Fédérale Toulouse Midi-Pyrénées-Université Fédérale Toulouse Midi-Pyrénées-Centre National de la Recherche Scientifique (CNRS)-Institut National des Sciences Appliquées - Toulouse (INSA Toulouse)
Université Fédérale Toulouse Midi-Pyrénées-Université Fédérale Toulouse Midi-Pyrénées-Centre National de la Recherche Scientifique (CNRS)-Institut des Technologies Avancées en sciences du Vivant (ITAV)
Université Toulouse III - Paul Sabatier (UT3)
Université Fédérale Toulouse Midi-Pyrénées-Université Fédérale Toulouse Midi-Pyrénées-Centre National de la Recherche Scientifique (CNRS)-Centre National de la Recherche Scientifique (CNRS)
Regenerative Medicine and Skeleton research lab (RMeS)
Ecole Nationale Vétérinaire, Agroalimentaire et de l'alimentation Nantes-Atlantique (ONIRIS)-Centre hospitalier universitaire de Nantes (CHU Nantes)-Université de Nantes - UFR de Médecine et des Techniques Médicales (UFR MEDECINE)
Université de Nantes (UN)-Université de Nantes (UN)-Institut National de la Santé et de la Recherche Médicale (INSERM)
Source :
Journal of Computational and Applied Mathematics, Journal of Computational and Applied Mathematics, Elsevier, 2018, 343, pp.373-396. ⟨10.1016/j.cam.2018.04.063⟩
Publication Year :
2018
Publisher :
HAL CCSD, 2018.

Abstract

International audience; Image deblurring is a fundamental problem in imaging, usually solved with compu-tationally intensive optimization procedures. The goal of this paper is to provide new efficient strategies to reduce computing times for simple 1 − 2 deblurring models. We show that the minimization can be significantly accelerated by leveraging the fact that images and blur operators are compressible in the same orthogonal wavelet basis. The proposed methodology consists of three ingredients: i) a sparse approximation of the blur operator in wavelet bases, ii) a diagonal preconditioner and iii) an implementation on massively parallel architectures. Combing the three ingredients leads to acceleration factors ranging from 30 to 250 on a typical workstation. For instance, a 1024 × 1024 image can be deblurred in 0.15 seconds.

Details

Language :
English
ISSN :
03770427
Database :
OpenAIRE
Journal :
Journal of Computational and Applied Mathematics, Journal of Computational and Applied Mathematics, Elsevier, 2018, 343, pp.373-396. ⟨10.1016/j.cam.2018.04.063⟩
Accession number :
edsair.dedup.wf.001..1b6e39b2d954e5374029577fb9728d8b