論文の概要: Approximation of Images via Generalized Higher Order Singular Value
Decomposition over Finite-dimensional Commutative Semisimple Algebra
- arxiv url: http://arxiv.org/abs/2202.00450v1
- Date: Tue, 1 Feb 2022 15:01:12 GMT
- ステータス: 処理完了
- システム内更新日: 2022-02-02 15:59:29.837039
- Title: Approximation of Images via Generalized Higher Order Singular Value
Decomposition over Finite-dimensional Commutative Semisimple Algebra
- Title(参考訳): 有限次元可換半単純代数上の一般化高次特異値分解による画像の近似
- Authors: Liang Liao, Sen Lin, Lun Li, Xiuwei Zhang, Song Zhao, Yan Wang,
Xinqiang Wang, Qi Gao, Jingyu Wang
- Abstract要約: 有限次元可換代数上でのHOSVDの一般化の問題を考える。
公開されている画像の実験では、THOSVDと呼ばれるt-スカラー上の一般化されたアルゴリズムが、標準のものと好意的に比較されている。
- 参考スコア(独自算出の注目度): 18.144916444749473
- License: http://arxiv.org/licenses/nonexclusive-distrib/1.0/
- Abstract: Low-rank approximation of images via singular value decomposition is
well-received in the era of big data. However, singular value decomposition
(SVD) is only for order-two data, i.e., matrices. It is necessary to flatten a
higher order input into a matrix or break it into a series of order-two slices
to tackle higher order data such as multispectral images and videos with the
SVD. Higher order singular value decomposition (HOSVD) extends the SVD and can
approximate higher order data using sums of a few rank-one components. We
consider the problem of generalizing HOSVD over a finite dimensional
commutative algebra. This algebra, referred to as a t-algebra, generalizes the
field of complex numbers. The elements of the algebra, called t-scalars, are
fix-sized arrays of complex numbers. One can generalize matrices and tensors
over t-scalars and then extend many canonical matrix and tensor algorithms,
including HOSVD, to obtain higher-performance versions. The generalization of
HOSVD is called THOSVD. Its performance of approximating multi-way data can be
further improved by an alternating algorithm. THOSVD also unifies a wide range
of principal component analysis algorithms. To exploit the potential of
generalized algorithms using t-scalars for approximating images, we use a pixel
neighborhood strategy to convert each pixel to "deeper-order" t-scalar.
Experiments on publicly available images show that the generalized algorithm
over t-scalars, namely THOSVD, compares favorably with its canonical
counterparts.
- Abstract(参考訳): 特異値分解による画像の低ランク近似は、ビッグデータの時代においてよく認識される。
しかし、特異値分解(SVD)は2次データ(行列)に限られる。
高次入力をマトリックスに平らにするか、あるいは一連の2次スライスに分割することで、マルチスペクトル画像やsvdによるビデオといった高次データに取り組む必要がある。
高階特異値分解(HOSVD)はSVDを拡張し、少数のランク1成分の和を用いて高階データを近似することができる。
有限次元可換代数上でのHOSVDの一般化の問題を考える。
この代数はt-代数と呼ばれ、複素数の体を一般化する。
t-スカラーと呼ばれる代数の元は複素数の固定サイズの配列である。
t-スカラー上で行列やテンソルを一般化し、HOSVDを含む多くの標準行列やテンソルアルゴリズムを拡張して高性能版を得る。
HOSVDの一般化はTHOSVDと呼ばれる。
マルチウェイデータの近似性能は、交互アルゴリズムによりさらに向上することができる。
THOSVDはまた、幅広い主成分分析アルゴリズムを統一する。
画像の近似にt-スカラーを用いる一般化アルゴリズムの可能性を活用するために,画素近傍戦略を用いて各画素を「deeper-order」t-スカラーに変換する。
公開されている画像の実験では、THOSVDと呼ばれるt-スカラー上の一般化されたアルゴリズムが、標準のものと好意的に比較されている。
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