基于學(xué)習(xí)的單幀圖像超分辨率算法研究.pdf

1、隨著計(jì)算機(jī)網(wǎng)絡(luò)技術(shù)的應(yīng)用和多媒體技術(shù)的發(fā)展，圖像信息在人們的工作、學(xué)習(xí)和生活中發(fā)揮越來(lái)越重要的作用。改善圖像質(zhì)量，提高圖像分辨率成為數(shù)字圖像處理領(lǐng)域最重要、最基本的研究課題之一，具有重要的理論價(jià)值和實(shí)際意義。目前，傳統(tǒng)的圖像超分辨率領(lǐng)域的研究重點(diǎn)是空域算法。但各種空域算法的缺陷和不足使得算法效果極大程度地受到解空間約束條件和降質(zhì)退化模型的約束。本文在對(duì)現(xiàn)有傳統(tǒng)算法進(jìn)行分析的基礎(chǔ)上，把研究的重點(diǎn)放在了基于學(xué)習(xí)的單幀圖像超分辨率算法上，通過(guò)

2、研究新的算法，提高圖像超分辨率能力，加快運(yùn)算的質(zhì)量和速度。本論文主要在以下一些方面展開(kāi)了工作。首先分析了多種傳統(tǒng)的基于插值的圖像超分辨算法，對(duì)它們的優(yōu)勢(shì)及不足進(jìn)行了比較。結(jié)果表明，正是由于傳統(tǒng)算法存在諸多局限，才使得基于學(xué)習(xí)的超分辨率算法的研究變得十分必要和重要。然后對(duì)幾種維數(shù)約減算法進(jìn)行了理論分析，分析指出，局部線性嵌套理論——LLE(Locally Linear Embedding)是基于學(xué)習(xí)的單幀圖像超分辨率算法的理論核心，它的提

3、出為實(shí)現(xiàn)基于學(xué)習(xí)的超分辨率算法提供了堅(jiān)實(shí)理論基礎(chǔ)。重點(diǎn)研究了基于學(xué)習(xí)的單幀圖像超分辨率技術(shù)，利用馬爾可夫網(wǎng)絡(luò)來(lái)學(xué)習(xí)圖像的先驗(yàn)知識(shí)，實(shí)現(xiàn)了一個(gè)高速、迭代的算法——one-pass算法，取得了較理想的實(shí)驗(yàn)結(jié)果。接著對(duì)影響基于學(xué)習(xí)算法的超分辨率能力的若干因素進(jìn)行了分析和實(shí)驗(yàn)驗(yàn)證，重點(diǎn)分析了訓(xùn)練集圖像數(shù)量、K階近鄰點(diǎn)個(gè)數(shù)等因素對(duì)超分辨率能力的影響，為改善現(xiàn)有算法的性能奠定了理論和實(shí)驗(yàn)基礎(chǔ)。最后，為了從客觀上驗(yàn)證超分辨率算法的有效性以及改進(jìn)工作的