超分辨率重建中若干問題的研究.pdf

1、在某些場合，由于物理?xiàng)l件的限制，人們獲得圖像的分辨率較低，而這些低分辨率圖像不能很好地滿足實(shí)際需要，于是人們希望采用多幅低分辨率圖像來重建超分辨率圖像。超分辨率圖像的重建主要利用低分辨率圖像之間存在著像素內(nèi)位移，而這些不同位移的低分辨率圖像均含有原始高分辨率圖像的信息，這也是超分辨率圖像重建的依據(jù)。 超分辨率概念自1984年提出以來，各國學(xué)者對其進(jìn)行了深入的研究，高精度的運(yùn)動(dòng)配準(zhǔn)算法，盲超分辨率，穩(wěn)定有效的重建算法，超分辨重建的

2、實(shí)時(shí)處理算法一直超分辨率重建研究課題中的重點(diǎn)和難點(diǎn)。 本論文對于超分辨率重建中的若干問題進(jìn)行了研究： (1)對于低分辨率圖像間像素內(nèi)配準(zhǔn)，提出了一種基于低分辨率圖像插值的分級塊匹配像素內(nèi)配準(zhǔn)技術(shù)。該算法利用圖像像素內(nèi)位移的點(diǎn)與附近整數(shù)像素點(diǎn)的關(guān)系，采用參考圖像近似插值出像素內(nèi)位移的圖像，并采用分級塊匹配和FFT技術(shù)來進(jìn)行配準(zhǔn)參數(shù)的優(yōu)化，算法具有快速和高精度的特點(diǎn)；該算法跟傳統(tǒng)泰勒級數(shù)展開法和內(nèi)插分級塊匹配算法相比，算法復(fù)

3、雜度低，配準(zhǔn)精度高。 (2)超分辨率重建是病態(tài)問題的規(guī)準(zhǔn)化求解過程，對于Tikhonov規(guī)整化下重建，導(dǎo)出一種不需要迭代的高效重建算法。該算法主要采用了矩陣求逆引理和塊對角矩陣求逆性質(zhì)，將重建過程中大型矩陣的求逆轉(zhuǎn)化為塊對角小矩陣的求逆和FFT計(jì)算，避免了采用多次迭代算法，在重建過程中同時(shí)實(shí)現(xiàn)降晰函數(shù)的反卷積和多幅低分辨率圖像的融合，算法幾近可實(shí)時(shí)完成。 (3)規(guī)準(zhǔn)化重建中規(guī)準(zhǔn)化參數(shù)的準(zhǔn)確估計(jì)將更有效改善重建圖像的質(zhì)量，

4、對于采用廣義交叉驗(yàn)證法(GCV)估計(jì)參數(shù)的計(jì)算提出了一種有效的計(jì)算方法。該算法對于參數(shù)搜索過程中每一個(gè)點(diǎn)的GCV函數(shù)值的計(jì)算進(jìn)行分析和推導(dǎo)，得出一個(gè)非迭代非近似的計(jì)算方法，計(jì)算的效率優(yōu)于現(xiàn)有的梯度迭代算法和統(tǒng)計(jì)跡估計(jì)器相結(jié)合計(jì)算GCV函數(shù)的方法。 (4)對于超分辨率重建中降晰函數(shù)參數(shù)的估計(jì)采用GCV法，采用分步迭代的方法進(jìn)行多變量的搜索，對于每步中GCV函數(shù)值的計(jì)算導(dǎo)出一種有效的計(jì)算方法。 (5)活動(dòng)視頻的超分辨率重建具