基于多幀圖像的超分辨率重建算法研究.pdf

1、圖像的超分辨率重建，是通過融合同一場(chǎng)景下具有相互位移的多幀低分辨率圖像間的非冗余信息，并在融合的過程中盡可能消除模糊以及噪聲等多種降質(zhì)因素對(duì)圖像質(zhì)量的影響，重建得到一幀高分辨率圖像，獲得更多的圖像細(xì)節(jié)信息。由此在現(xiàn)有成像系統(tǒng)的基礎(chǔ)上，突破硬件設(shè)備的物理限制，提高圖像的分辨率。超分辨率重建在視頻監(jiān)控、遙感、醫(yī)學(xué)、高清電視等諸多領(lǐng)域具有廣闊的應(yīng)用前景，對(duì)其的研究具有重要意義。
　　超分辨率重建方法的核心是，通過求解泛函反問題，獲得最佳

2、的信息估計(jì)。因此，約束迭代逼近于正確的高分辨率圖像的條件，即正則項(xiàng)的確定是獲得好的重建效果的關(guān)鍵，為此，本文以正則項(xiàng)的選取為主線，對(duì)幾種常用的正則項(xiàng)進(jìn)行了分析比較，和大量的測(cè)試實(shí)驗(yàn)論證，并總結(jié)了不同正則項(xiàng)的選擇對(duì)正確解約束的優(yōu)缺點(diǎn)。在此基礎(chǔ)上，選擇有邊緣保持性能，且滿足嚴(yán)格凸性的Huber-Markov隨機(jī)場(chǎng)（HMRF）模型作為正則項(xiàng)，針對(duì)基于HMRF模型中Huber懲罰函數(shù)閾值的選取問題，根據(jù)該函數(shù)與圖像梯度分布特性間的相互關(guān)系，提出

3、了一種依據(jù)圖像梯度統(tǒng)計(jì)特性，在超分辨率重建迭代過程中，動(dòng)態(tài)確定罰函數(shù)閾值，以保證超分辨率重建結(jié)果的正確性。實(shí)驗(yàn)結(jié)果表明，本方法可根據(jù)不同圖像的邊緣特性，自適應(yīng)確定Huber懲罰函數(shù)閾值，在有效抑制噪聲的同時(shí)，很好地保持重建圖像的邊緣和細(xì)節(jié)信息。
　　此外，圖像質(zhì)量是評(píng)價(jià)各種圖像超分辨率重建算法性能優(yōu)劣以及重建效果好壞的一項(xiàng)重要指標(biāo)。建立有效的圖像質(zhì)量評(píng)價(jià)方法，對(duì)于超分辨率重建算法的研究具有重要的意義。另外在圖像重建的實(shí)際應(yīng)用中，無