基于相位割的相位检索

doi:10.3969/j.issn.1000-565X.2014.05.006

华南理工大学学报（自然科学版） ›› 2014, Vol. 42 ›› Issue (5): 36-40.doi: 10.3969/j.issn.1000-565X.2014.05.006

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基于相位割的相位检索

张芬章权兵张成沈川韦穗^†

安徽大学计算智能与信号处理教育部重点实验室，安徽合肥 230039

收稿日期:2013-11-04 修回日期:2014-04-14 出版日期:2014-05-25 发布日期:2014-04-01
通信作者: 韦穗(1946-)，女，教授，博士生导师，主要从事三维全息显示研究． E-mail:swei@ahu.edu.cn
作者简介:张芬(1980-)，女，博士生，讲师，主要从事矩阵填充、相位检索研究．E-mail:fenzhang2003@163．com
基金资助:
NSFC- 广东省政府联合基金资助项目(U1201255);国家自然科学基金资助项目(61201396， 61301296， 61377006，61370109);高等学校博士学科点专项科研基金资助项目(20113401130001);安徽高校省级自然科学研究重点项目(KJ2011A005);安徽大学青年科学研究基金资助项目(KJQN1120)

Phase Retrieval Based on PhaseCut

Zhang Fen Zhang Quan- bing Zhang Cheng Shen Chuan Wei Sui

Key Laboratory of Intelligent Computing and Signal Processing,Anhui University,Hefei 230039,Anhui,China

Received:2013-11-04 Revised:2014-04-14 Online:2014-05-25 Published:2014-04-01
Contact: 韦穗(1946-)，女，教授，博士生导师，主要从事三维全息显示研究． E-mail:swei@ahu.edu.cn
About author:张芬(1980-)，女，博士生，讲师，主要从事矩阵填充、相位检索研究．E-mail:fenzhang2003@163．com
Supported by:
NSFC- 广东省政府联合基金资助项目(U1201255);国家自然科学基金资助项目(61201396， 61301296， 61377006，61370109);高等学校博士学科点专项科研基金资助项目(20113401130001);安徽高校省级自然科学研究重点项目(KJ2011A005);安徽大学青年科学研究基金资助项目(KJQN1120)

摘要/Abstract

摘要： 相位提升将具有非线性约束的相位检索问题转化为半正定规划问题，是一种研究相位检索的新方法．通过精确地分离振幅和相位变量，结合相位提升方法，相位检索问题成为一个类似于最大割半正定规划问题——相位割．随着问题尺寸的增大，相位割问题的计算量快速增大，为此，文中提出利用适合解决最大割问题的 PURE- RBR- M 算法来求解相位割．模拟实验结果表明:PURE- RBR- M 算法可以成功实现相位检索，且对有噪声的测量是鲁棒的;与内点算法和贪婪算法相比，PURE- RBR- M 算法运算速度快，可快速地实现信号的重构．

关键词: 图像处理, 相位提升, 相位割, 最大割, 相位检索, 半正定规划

Abstract:

PhaseLift is a new phase retrieval method that converts phase retrieval problems with nonlinear con-straints into semidefinite programming problems.Phase retrieval problems are translated into Maxcut- like semidefi-nite programming problems (namely PhaseCut) by accurately separating amplitude and phase variables combinedwith the method of PhaseLift.As the computational complexity of PhaseCut increases quickly with the problem size,a PURE- RBR- M algorithm suitable for MaxCut problems is employed to solve PhaseCut.Simulated results show thatPURE- RBR- M algorithm achieves phase retrieval successfully and possesses strong robustness to noise measure-ment; and that it is superior to the interior point algorithm and the greedy algorithm because it runs faster and leadsto a quicker signal reconstruction.

Key words: image processing, PhaseLift, PhaseCut, MaxCut, phase retrieval, semidefinite programming

中图分类号:

O224

张芬章权兵张成沈川韦穗 . 基于相位割的相位检索[J]. 华南理工大学学报（自然科学版）, 2014, 42(5): 36-40.

Zhang Fen Zhang Quan- bing Zhang Cheng Shen Chuan Wei Sui. Phase Retrieval Based on PhaseCut[J]. Journal of South China University of Technology (Natural Science Edition), 2014, 42(5): 36-40.

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