高動(dòng)態(tài)范圍圖像可視化與圖像超分辨率重建的初步研究.pdf

1、隨著計(jì)算機(jī)和多媒體技術(shù)的發(fā)展,醫(yī)學(xué)影像、視頻監(jiān)控、衛(wèi)星遙感、文化娛樂(lè)、計(jì)算機(jī)視覺(jué)等各種領(lǐng)域?qū)Ω哔|(zhì)量視頻提出了廣泛的應(yīng)用需求。高質(zhì)量的視頻能夠提供更豐富的信息和更真實(shí)的視覺(jué)感受,是很多實(shí)際應(yīng)用的基礎(chǔ)。 圖像亮度動(dòng)態(tài)范圍和分辨率成為影響圖像/視頻質(zhì)量的兩大重要因素。本論文針對(duì)高動(dòng)態(tài)范圍(High Dynamic Range,HDR)圖像可視化和圖像超分辨率復(fù)原兩項(xiàng)關(guān)鍵技術(shù)進(jìn)行了初步研究： 1.論文首先對(duì)高質(zhì)量圖像/視頻重建的

2、研究意義和課題背景進(jìn)行了闡述。對(duì)現(xiàn)有的HDR圖像可視化技術(shù)以及超分辨率復(fù)原技術(shù)的理論基礎(chǔ)和研究現(xiàn)狀進(jìn)行了綜述。 2.在HDR圖像可視化方面,提出了一種新的HDR圖像可視化算法。算法首先將HDR圖像分解為基本層和細(xì)節(jié)層。對(duì)基本層采用基于整體統(tǒng)計(jì)信息的直方圖調(diào)整算法處理。對(duì)細(xì)節(jié)層進(jìn)行自適應(yīng)的保護(hù)性增強(qiáng)。算法能夠兼顧圖像中整體明暗視覺(jué)感受的表現(xiàn)和可視細(xì)節(jié)的保持。 3.針對(duì)算法運(yùn)算復(fù)雜度較高的問(wèn)題,深入研究了雙邊濾波器的原理及其

3、實(shí)現(xiàn)方式。提出了一種基于積分圖像的雙邊濾波器快速算法。從而大幅度提高了HDR可視化算法的速度。 4.在圖像超分辨率復(fù)原方面,提出了一種采用梯度矢量場(chǎng)約束的圖像放大算法。算法采用梯度矢量場(chǎng)描述高分辨率圖像中的邊緣特征,作為新的先驗(yàn)知識(shí),指導(dǎo)圖像的超分辨率重建。實(shí)驗(yàn)結(jié)果說(shuō)明了算法的有效性。 5.針對(duì)人臉圖像,提出了一種基于多類(lèi)預(yù)測(cè)學(xué)習(xí)的超分辨率復(fù)原算法。算法通過(guò)矢量量化對(duì)訓(xùn)練樣本進(jìn)行基于內(nèi)容的分類(lèi),采用多類(lèi)預(yù)測(cè)器對(duì)每類(lèi)樣本進(jìn)