基于卷積神經(jīng)網(wǎng)絡(luò)的圖像超分辨率重建及其視覺改進(jìn).pdf

1、由于超分辨率技術(shù)能夠提供高質(zhì)量圖像，因此它已被廣泛地應(yīng)用于視頻、醫(yī)學(xué)和公安系統(tǒng)等領(lǐng)域。該技術(shù)旨在通過一系列算法，用一張或多張低分辨率圖像來重建出一張高分辨率圖像。該方法不但增加了圖像分辨率，還彌補(bǔ)了成本高、不易于實(shí)現(xiàn)等硬件方面的問題。本文在提高圖像清晰度方面做出了相關(guān)的研究。本文研究的主要工作為下列3點(diǎn):
　　(1)基于卷積神經(jīng)網(wǎng)絡(luò)的圖像超分辨率技術(shù):我們采用全前饋的3層的卷積神經(jīng)網(wǎng)絡(luò)來進(jìn)行圖像超分辨率重建。它將先進(jìn)行特征提取，再

2、將低分辨率空間通過非線性映射層映射到高分辨率空間，最后聚合出高分辨率圖像，從而實(shí)現(xiàn)了直接用學(xué)習(xí)的方式完成從低分辨率圖像到高分辨率圖像的端到端映射，并減少了算法前后的優(yōu)化工作。本文通過實(shí)驗(yàn)，就其性能與運(yùn)行速度做了權(quán)衡比較。
　　(2)非銳化掩膜技術(shù):對(duì)結(jié)果圖進(jìn)行非銳化掩膜處理，以對(duì)其圖像進(jìn)行增強(qiáng)。將重建圖像與該圖的通過低通濾波后的鈍化模糊圖像做差，以獲得高頻分量。再將高頻分量的圖像放大與重建圖像疊加而產(chǎn)生一個(gè)邊緣增強(qiáng)了的圖像。

3、>　　(3)無參考圖像評(píng)估標(biāo)準(zhǔn):現(xiàn)有的超分辨率技術(shù)的圖像評(píng)估標(biāo)準(zhǔn)皆為全參考圖像評(píng)估標(biāo)準(zhǔn)。但實(shí)驗(yàn)表明，它們并不能真實(shí)地反映圖像的質(zhì)量。所以我們?cè)诒菊撐闹性僖隑IQI、NIQE、SSEQ這三種無參考圖像評(píng)估指標(biāo)。BIQI和SSEQ都是根據(jù)特征先用SVM識(shí)別圖像中的每一種失真類型的概率;再用SVR計(jì)算圖像在每一種失真類型之中對(duì)應(yīng)的質(zhì)量;最后用失真類型概率給對(duì)應(yīng)的圖像質(zhì)量進(jìn)行加權(quán)平均以求得最終圖像質(zhì)量。NIQE則是根據(jù)失真圖像和自然圖像的擬合

4、參數(shù)之間的距離來衡量圖像的質(zhì)量。
　　綜上所述，本論文介紹了超分辨率重建技術(shù)，以引入無參考圖像評(píng)估標(biāo)準(zhǔn)為突破口進(jìn)行了研究，同時(shí)將非銳化掩膜增強(qiáng)技術(shù)作為后序的人眼視覺效果優(yōu)化。實(shí)驗(yàn)表明，本論文的方法比起近年來的其他超分辨率技術(shù)，它不但有更為輕型結(jié)構(gòu)，還有較快的運(yùn)行速度，以及差不多或者更好的重建效果。以及非銳化掩膜圖像增強(qiáng)技術(shù)增強(qiáng)了重建圖像的輪廓，使重建圖的細(xì)節(jié)更清晰，使得重建圖像更符合視覺的要求。但我們做實(shí)驗(yàn)時(shí)發(fā)現(xiàn)，當(dāng)待重建圖出現(xiàn)較