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節(jié)和信息。在獲取圖像的過程中有許多因素,如運動,系統(tǒng)噪聲等,會導(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)方面很難實現(xiàn)突破,成本也會急劇增加。而基于信號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)融合估計出一幅高分辨率圖像的技術(shù)。其核心的設(shè)計思想是：利用同一場景的多幅低分辨率圖像間的相對互補信息,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,針對重建過程中的圖像配準以及重建算法兩個關(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精度直接影響到超分辨率重建的效果,在圖像配準這一關(guān)鍵

3、環(huán)節(jié),本文對泰勒級數(shù)法和相位相關(guān)模板匹配方法進行了實驗和對比。針對相位相關(guān)法中的位移方向問題,本文對位移的方向性給出了一種合理的定義,實驗證明由此定義得到的位移量能夠滿足配準精度的要求。此外,本文對空域中常用的三種圖像重建方法進行了深入研究和算法實現(xiàn)。在基于最大后驗概率(MAP)的重建方法中,詳細推導(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,對正則化參數(shù)的作用進行了詳細的實驗分析。在基于凸集投影(POCS)的重建