opencv实现正交匹配追踪算法OMP

时间:2023-12-18 23:49:14
//dic: 字典矩阵;
//signal :待重构信号(一次只能重构一个信号,即一个向量)
//min_residual: 最小残差
//sparsity:稀疏度
//coe:重构系数
//atom_index:字典原子选择序号
//返回最后的残差
float OMP( Mat& dic,Mat& signal,float min_residual,int sparsity,Mat& coe,vector<int>& atom_index) {
if(signal.cols>)
{
cout<<"wrong signal"<<endl;
return -;
}
signal=signal/norm(signal); //信号单位化
Mat temp(,dic.cols,);
for(int i=;i<dic.cols;i++)
{
temp.col(i)=norm(dic.col(i)); //每个原子的模长
}
divide(dic,repeat(temp,dic.rows,),dic); //字典原子单位化
Mat residual = signal.clone(); //初始化残差
coe.create(, , CV_32FC1); //初始化系数
Mat phi; //保存已选出的原子向量
float max_coefficient;
unsigned int atom_id; //每次所选择的原子的序号 for(;;)
{
max_coefficient = ;
//取出内积最大列
for (int i = ; i <dic.cols; i++)
{
float coefficient = (float)dic.col(i).dot(residual); if (abs(coefficient) > abs(max_coefficient))
{
max_coefficient = coefficient;
atom_id = i;
}
}
atom_index.push_back(atom_id); //添加选出的原子序号
Mat& temp_atom= dic.col(atom_id); //取出该原子
if (phi.cols == )
phi = temp_atom;
else
hconcat(phi,temp_atom,phi); //将新原子合并到原子集合中(都是列向量) coe.push_back(0.0f); //对系数矩阵新加一项
solve(phi, signal,coe, DECOMP_SVD); //求解最小二乘问题 residual = signal - phi*coe; //更新残差
float res_norm = (float)norm(residual); if (coe.rows >= sparsity || res_norm <= min_residual) //如果残差小于阈值或达到要求的稀疏度,就返回
{
return res_norm;
}
}
}