監(jiān)控視頻序列超分辨率重建技術(shù)的研究.pdf

1、超分辨率重建技術(shù)就是綜合利用多幀圖像數(shù)據(jù)之間豐富的互補(bǔ)信息，從一系列質(zhì)量較差、低分辨率(LR，Low Resolution)的圖像來重建出一幅質(zhì)量更好的高分辨率(HR，High Resolution)圖像。在現(xiàn)有的硬件條件下彌補(bǔ)了原有圖像空間分辨率的不足，突破現(xiàn)有圖像獲取手段的分辨率極限的限制，提高圖像的空間分解力和清晰度。超分辨率重建技術(shù)的研究和應(yīng)用，可以充分的挖掘現(xiàn)有影像數(shù)據(jù)的潛力，更好地為遙感偵察、目標(biāo)識(shí)別與定位、視頻增強(qiáng)與復(fù)原、

2、醫(yī)學(xué)圖像處理等應(yīng)用服務(wù)，在眾多應(yīng)用領(lǐng)域具有非常重要的應(yīng)用前景。
　　 在視頻監(jiān)控領(lǐng)域，成像設(shè)備能夠獲得同一區(qū)域多次重復(fù)的視頻影像，但由于受成像系統(tǒng)所限以及各種外部環(huán)境因素干擾，這些圖像的分辨率往往局限在一定的水平上，影響了圖像的視覺質(zhì)量以及后續(xù)的處理。而與其他應(yīng)用領(lǐng)域的超分辨率重建相比，監(jiān)控視頻由于其自身成像系統(tǒng)的一些獨(dú)特性以及廣泛的應(yīng)用前景，使得針對(duì)監(jiān)控視頻圖像的超分辨率重建技術(shù)的研究顯得尤為關(guān)鍵。本文主要討論監(jiān)控視頻圖像序列

3、的超分辨率重建問題。
　　 在傳統(tǒng)的圖像降質(zhì)模型基礎(chǔ)上，本文分析了超分辨率重建技術(shù)中的幾大關(guān)鍵要素，并根據(jù)這些要素在最大后驗(yàn)概率超分辨率重建的算法框架上改進(jìn)超分辨率重建方法。利用監(jiān)控視頻圖像采樣的特點(diǎn)，在超分辨率重建的數(shù)據(jù)預(yù)處理階段，本文提出一種合格幀提取方法。綜合考慮待參與重建的低分辨率圖像的方差以及與參考圖像配準(zhǔn)后的均方誤差指標(biāo)，提取能對(duì)超分辨率重建做出貢獻(xiàn)的合格幀，剔除那些發(fā)生嚴(yán)重退化且失去關(guān)鍵信息的不良幀，抵御重建初期就

4、可能造成的外部影響，增加算法的穩(wěn)定性，提高重建的質(zhì)量。
　　 為了消除圖像降質(zhì)中模糊帶來的影響，本文改進(jìn)了一種基于邊緣自適應(yīng)的盲超分辨率重建算法。圖像降質(zhì)過程可以描述為運(yùn)動(dòng)補(bǔ)償矩陣和模糊系數(shù)矩陣。運(yùn)動(dòng)補(bǔ)償矩陣反映的是幀間的幾何形變，模糊系數(shù)矩陣則反映的是光學(xué)模糊、噪聲及亞采樣等其他因素帶來的影響。并根據(jù)圖像的邊緣信息自適應(yīng)的改變重建的信任參數(shù)，達(dá)到更好的邊緣保持的目的。
　　 針對(duì)監(jiān)控視頻特點(diǎn)的運(yùn)動(dòng)模型，本文提出一種基于