全变分模型的修正交替方向算法

摘要

基于传统交替方向算法的框架,提出了一种求解全变分问题的修正交替方向算法(modified alternating direction method,MADM).该算法利用当前点的信息和前两个迭代点的信息得到修正的初始BB步长,再结合非单调线搜索技术得到子问题的近似解,在理论上验证了该算法的全局收敛性.最后,将该算法分别在小规模、无噪声和大规模、有噪声的情况下应用于全变分图像重构问题.对重构后的结果,从运行时间、迭代次数、相对误差以及图像的重构效果四个角度进行评价,并与求解全变分问题的交替方向算法(TV minimization by alternating direction algorithms,TVAL3)进行对比,其数值结果表明了该算法具有更好的收敛速度和重构效果.