[发明专利]一种基于自适应张量加权核范数的视频去雨方法

权利要求书

1.一种基于自适应张量加权核范数的视频去雨方法，其特征在于：包括以下步骤：

获取待去除雨线的有雨视频；

分析无雨视频和雨线的具有区分度的先验信息；

基于先验信息构建用于去除有雨视频中雨线的去雨模型；

基于所述去雨模型对有雨视频进行雨线去除。

2.根据权利要求1所述的一种基于自适应张量加权核范数的视频去雨方法，其特征在于：所述先验信息包括雨线相比于无雨视频更加稀疏，使用正则项来刻画雨线，并且雨线在竖直方向具有更强的光滑性，使用的l₁范数来刻画雨线在竖直方向上的光滑性；

相比于雨线，无雨视频在水平方向和时域方向具有更强的光滑性，因此分别使用的l₁范数和的l₁范数来刻画无雨视频在水平方向和时域方向上的光滑性，并且考虑无雨视频不同维度的低秩性强弱，根据不同维度低秩性赋予不同权重，确保无雨视频的全局低秩，表达为

3.根据权利要求1所述的一种基于自适应张量加权核范数的视频去雨方法，其特征在于：所述去除雨线模型的表达式如下：

其中：是有雨视频，是无雨视频，是雨线，是分别沿着雨线方向和沿着垂直方向上的单一方向的全变差算子，是时间方向上的差分算子，{α₁,α₂,α₃,α₄}为实验参数；

是利用自适应张量加权核范数来刻画无雨视频整体低秩性。

4.根据权利要求3所述的一种基于自适应张量加权核范数的视频去雨方法，其特征在于：所述去除雨线模型通过交替方向乘子法(ADMM)进行求解，过程如下：

通过引入四个中间变量所述去除雨线模型的表达式表述为以下等价的约束条件：

上式增广拉格朗日函数为:

其中：Λ＝[Λ₁,Λ₂,Λ₃,Λ₄,Λ₅]是拉格朗日乘子，β＝[β₁,β₂,β₃,β₄,β₅]是非负标量参数；

在交替方向乘子法框架下，需要求解的问题被分为子问题的求解；

的交替求解；

固定其他参数变量时，采用下列方式迭代更新：

子问题如下：

子问题是一个如下所示的最小二乘问题：

公式(8)有如下的闭式解：

其中：和分别表示快速傅里叶变换和其逆变换，其中：

乘子更新：根据交替方向乘子法的框架，拉格朗日乘子Λ＝[Λ₁,Λ₂,Λ₃,Λ₄,Λ₅]的更新方式如下。

5.一种基于自适应张量加权核范数的视频去雨装置，其特征在于：包括：

获取模块：用于获取待去除雨线的有雨视频；

分析模块：用于分析无雨视频和雨线具有区分度的先验信息；

构建模块：用于基于先验信息构建用于去除有雨视频中雨线的去除雨线模型；

去除模块：用于基于所述去雨模型对有雨视频进行雨线去除。