A scaled, inexact and adaptive Fast Iterative Soft-Thresholding Algorithm for convex image restoration
- Creators
- Calatroni, Luca
- Rebegoldi, Simone
- Others:
- Morphologie et Images (MORPHEME) ; Inria Sophia Antipolis - Méditerranée (CRISAM) ; Institut National de Recherche en Informatique et en Automatique (Inria)-Institut National de Recherche en Informatique et en Automatique (Inria)-Institut de Biologie Valrose (IBV) ; Université Nice Sophia Antipolis (1965 - 2019) (UNS) ; COMUE Université Côte d'Azur (2015-2019) (COMUE UCA)-COMUE Université Côte d'Azur (2015-2019) (COMUE UCA)-Institut National de la Santé et de la Recherche Médicale (INSERM)-Centre National de la Recherche Scientifique (CNRS)-Université Côte d'Azur (UCA)-Université Nice Sophia Antipolis (1965 - 2019) (UNS) ; COMUE Université Côte d'Azur (2015-2019) (COMUE UCA)-COMUE Université Côte d'Azur (2015-2019) (COMUE UCA)-Institut National de la Santé et de la Recherche Médicale (INSERM)-Centre National de la Recherche Scientifique (CNRS)-Université Côte d'Azur (UCA)-Signal, Images et Systèmes (Laboratoire I3S - SIS) ; Laboratoire d'Informatique, Signaux, et Systèmes de Sophia Antipolis (I3S) ; Université Nice Sophia Antipolis (1965 - 2019) (UNS) ; COMUE Université Côte d'Azur (2015-2019) (COMUE UCA)-COMUE Université Côte d'Azur (2015-2019) (COMUE UCA)-Centre National de la Recherche Scientifique (CNRS)-Université Côte d'Azur (UCA)-Université Nice Sophia Antipolis (1965 - 2019) (UNS) ; COMUE Université Côte d'Azur (2015-2019) (COMUE UCA)-COMUE Université Côte d'Azur (2015-2019) (COMUE UCA)-Centre National de la Recherche Scientifique (CNRS)-Université Côte d'Azur (UCA)-Laboratoire d'Informatique, Signaux, et Systèmes de Sophia Antipolis (I3S) ; Université Nice Sophia Antipolis (1965 - 2019) (UNS) ; COMUE Université Côte d'Azur (2015-2019) (COMUE UCA)-COMUE Université Côte d'Azur (2015-2019) (COMUE UCA)-Centre National de la Recherche Scientifique (CNRS)-Université Côte d'Azur (UCA)-Centre National de la Recherche Scientifique (CNRS)
- Università degli Studi di Firenze = University of Florence (UniFI)
Description
In this note, we consider a special instance of the scaled, inexact and adaptive generalised Fast Iterative Soft-Thresholding Algorithm (SAGE-FISTA) recently proposed in (Rebegoldi, Calatroni, '21) for the efficient solution of strongly convex composite optimisation problems. In particular, we address here the sole (non-strongly) convex optimisation scenario, which is frequently encountered in many imaging applications. The proposed inexact S-FISTA algorithm shows analogies to the variable metric and inexact version of FISTA studied in (Bonettini, Rebegoldi, Ruggiero, '19), the main difference being the use of an adaptive (non-monotone) backtracking strategy allowing for the automatic adjustment of the algorithmic step-size along the iterations (see (Scheinberg, Goldfarb, Bai, '14, Calatroni, Chambolle, '19)). A quadratic convergence result in function values depending on the backtracking parameters and the upper and lower bounds on the spectrum of the variable metric operators is given. Experimental results on TV image deblurring problems with Poisson noise are then reported for numerical validation, showing improved computational efficiency and precision.
Abstract
International audience
Additional details
- URL
- https://hal.science/hal-03195613
- URN
- urn:oai:HAL:hal-03195613v1
- Origin repository
- UNICA