論文の概要: Blind Source Separation Based on Sparsity
- arxiv url: http://arxiv.org/abs/2504.19124v1
- Date: Sun, 27 Apr 2025 06:42:06 GMT
- ステータス: 翻訳完了
- システム内更新日: 2025-05-02 19:15:54.142794
- Title: Blind Source Separation Based on Sparsity
- Title(参考訳): 空間性に基づくブラインド音源分離
- Authors: Zhongxuan Li,
- Abstract要約: ブラインドソース分離(ブラインドソース分離、BSS)は、アレイ処理とデータ解析において重要な技術である。
ボックス座標緩和 MCA アルゴリズムはマルチチャネル MCA と一般化 MCA で用いられる。
ブロック分離辞書を学習することでK-SVDを向上させる改良されたアルゴリズム SAC+BK-SVD を提案する。
- 参考スコア(独自算出の注目度): 0.0
- License: http://arxiv.org/licenses/nonexclusive-distrib/1.0/
- Abstract: Blind source separation (BSS) is a key technique in array processing and data analysis, aiming to recover unknown sources from observed mixtures without knowledge of the mixing matrix. Classical independent component analysis (ICA) methods rely on the assumption that sources are mutually independent. To address limitations of ICA, sparsity-based methods have been introduced, which decompose source signals sparsely in a predefined dictionary. Morphological Component Analysis (MCA), based on sparse representation theory, assumes that a signal is a linear combination of components with distinct geometries, each sparsely representable in one dictionary and not in others. This approach has recently been applied to BSS with promising results. This report reviews key approaches derived from classical ICA and explores sparsity-based methods for BSS. It introduces the theory of sparse representation and decomposition, followed by a block coordinate relaxation MCA algorithm, whose variants are used in Multichannel MCA (MMCA) and Generalized MCA (GMCA). A local dictionary learning method using K-SVD is then presented. Finally, we propose an improved algorithm, SAC+BK-SVD, which enhances K-SVD by learning a block-sparsifying dictionary that clusters and updates similar atoms in blocks. The implementation includes experiments on image segmentation and blind image source separation using the discussed techniques. We also compare the proposed block-sparse dictionary learning algorithm with K-SVD. Simulation results demonstrate that our method yields improved blind image separation quality.
- Abstract(参考訳): ブラインドソース分離 (BSS) は、アレイ処理とデータ解析において重要な技術であり、混合行列を知らずに観測された混合物から未知のソースを回収することを目的としている。
古典的独立成分分析(ICA)法は、ソースが相互独立であるという仮定に依存している。
ICAの限界に対処するために、あらかじめ定義された辞書でソース信号がスパースに分解されるスペーサ性に基づく手法が導入された。
形態素成分分析(MCA)はスパース表現理論に基づいて、信号が異なる測地を持つ成分の線形結合であると仮定する。
このアプローチは最近、有望な結果でBSSに適用されている。
本報告では,古典的ICAからの鍵となるアプローチを概説し,BSSのスパーシティに基づく手法について検討する。
スパース表現と分解の理論を導入し、次にブロック座標緩和MCAアルゴリズムを導入し、その変種はMulti channel MCA (MMCA) と Generalized MCA (GMCA) で使用されている。
次に、K-SVDを用いたローカル辞書学習方法を示す。
最後に,ブロック分割辞書を学習し,類似の原子をブロック内でクラスタ化し,更新することにより,K-SVDを向上させる改良アルゴリズムであるSAC+BK-SVDを提案する。
この実装には,提案手法を用いた画像分割とブラインド画像ソース分離の実験が含まれている。
また,提案したブロックスパース辞書学習アルゴリズムとK-SVDを比較した。
シミュレーションの結果,視線分離精度の向上が示された。
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