Transformed $\ell_1$ Gradient Regularization for Image Denoising

Auteurs : Nabiha Choudhury, Jianqing Jia, Yifei Lou

Résumé : Total variation (TV) regularization is a classical edge-preserving technique widely used across image recovery and reconstruction problems; however, its convex $\ell_1$ gradient penalty tends to over-shrink large gradients, producing staircase artifacts and contrast loss. We propose a gradient-based regularization using the Transformed $\ell_1$ (TL1) penalty and apply it to image denoising. The TL1 penalty asymptotically interpolates between $\ell_1$ and the $\ell_0$ pseudo-norm, offering a principled alternative to TV that better preserves sharp edges and piecewise-smooth regions. Moreover, TL1 admits a tractable proximal operator, enabling an efficient algorithm based on a proximal splitting scheme with subproblems solved by the Alternating Direction Method of Multipliers (ADMM). The weak convexity of TL1 guarantees global convergence of the proximal iterates to a stationary point under mild conditions. Numerical experiments on image denoising demonstrate that the proposed method effectively preserves sharp edges, local contrast, and piecewise-smooth structures, outperforming other gradient-based approaches.

Soumis à arXiv le 19 Nov. 2025

Explorez l'arbre d'article

Cliquez sur les nœuds de l'arborescence pour être redirigé vers un article donné et accéder à leurs résumés et assistant virtuel

Accédez également à nos Résumés, ou posez des questions sur cet article à notre Assistant IA.

Recherchez des articles similaires (en version bêta)

En cliquant sur le bouton ci-dessus, notre algorithme analysera tous les articles de notre base de données pour trouver le plus proche en fonction du contenu des articles complets et pas seulement des métadonnées. Veuillez noter que cela ne fonctionne que pour les articles pour lesquels nous avons généré des résumés et que vous pouvez le réexécuter de temps en temps pour obtenir un résultat plus précis pendant que notre base de données s'agrandit.