超分辨率圖像的重建.pdf

1、在遙感、醫(yī)學(xué)和公安等應(yīng)用領(lǐng)域中,經(jīng)常需要高分辨率圖像提供更多的細(xì)節(jié)和信息。在獲取圖像的過程中有許多因素,如運(yùn)動(dòng),系統(tǒng)噪聲等,會(huì)導(dǎo)致圖像質(zhì)量的下降。另一方面,由于成像設(shè)備本身存在很多限制,使圖像的分辨率不能夠滿足應(yīng)用的要求。單純通過改進(jìn)硬件系統(tǒng)的性能提高圖像的分辨率,在技術(shù)方面很難實(shí)現(xiàn)突破,成本也會(huì)急劇增加。而基于信號(hào)處理的超分辨率圖像重建技術(shù)既能有效提高圖像的空間分辨率,又不需要提高成本支出。因此,超分辨率圖像重建技術(shù)為提高圖像分辨率提

2、供了一條有效途徑。超分辨率圖像重建技術(shù)是指將多幅變形、模糊、有噪、頻譜混疊的低分辨率降質(zhì)圖像(或視頻序列)融合估計(jì)出一幅高分辨率圖像的技術(shù)。其核心的設(shè)計(jì)思想是：利用同一場(chǎng)景的多幅低分辨率圖像間的相對(duì)互補(bǔ)信息,將它們?nèi)诤系絾畏叻直媛蕡D像中,獲得一幅高畫質(zhì)的圖像。本文在分析了圖像降質(zhì)模型的基礎(chǔ)上,針對(duì)重建過程中的圖像配準(zhǔn)以及重建算法兩個(gè)關(guān)鍵問題展開了研究。考慮到低分辨率序列間的亞像素配準(zhǔn)精度直接影響到超分辨率重建的效果,在圖像配準(zhǔn)這一關(guān)鍵

3、環(huán)節(jié),本文對(duì)泰勒級(jí)數(shù)法和相位相關(guān)模板匹配方法進(jìn)行了實(shí)驗(yàn)和對(duì)比。針對(duì)相位相關(guān)法中的位移方向問題,本文對(duì)位移的方向性給出了一種合理的定義,實(shí)驗(yàn)證明由此定義得到的位移量能夠滿足配準(zhǔn)精度的要求。此外,本文對(duì)空域中常用的三種圖像重建方法進(jìn)行了深入研究和算法實(shí)現(xiàn)。在基于最大后驗(yàn)概率(MAP)的重建方法中,詳細(xì)推導(dǎo)了退化過程的構(gòu)造,解決了低分辨率圖像產(chǎn)生過程中引入的散焦模糊問題,對(duì)正則化參數(shù)的作用進(jìn)行了詳細(xì)的實(shí)驗(yàn)分析。在基于凸集投影(POCS)的重建