視頻圖像超分辨率重建技術(shù)研究.pdf

1、天津大學(xué)碩士學(xué)位論文視頻圖像超分辨率重建技術(shù)研究視頻圖像超分辨率重建技術(shù)研究StudyofVideoSuperResolutionReconstructionTechnology學(xué)科專業(yè)：信息與通信工程研究生：何海龍指導(dǎo)教師：何凱副教授天津大學(xué)電子信息工程學(xué)院2012年12月摘要超分辨率重建就是基于已獲得的多幀低分辨率圖像估計出一幅高分辨率圖像，以達(dá)到提高圖像分辨率，恢復(fù)高頻信息的目的。由于圖像序列的不同幀之間存在著相對位移，因此幀間存

2、在著互補(bǔ)信息，視頻超分辨率重建技術(shù)就是利用圖像序列間的互補(bǔ)信息來估計獲得高分辨率圖像。論文首先分析了視頻超分辨率重建技術(shù)的研究現(xiàn)狀和未來發(fā)展趨勢，接著介紹了超分辨率問題的基本概念和經(jīng)典的圖像退化模型，同時介紹幾種目前廣泛使用的超分辨率重建算法。鑒于高精度的運(yùn)動估計算法是超分辨率重建技術(shù)的關(guān)鍵步驟，因此論文討論了目前應(yīng)用廣泛的幾種運(yùn)動估計算法，并提出了一種基于相關(guān)約束匹配和射影約束的最優(yōu)匹配點(diǎn)提取算法。算法首先采用相關(guān)約束匹配的方法獲得候

3、選匹配對集，以初步排除位移角點(diǎn)和偽角點(diǎn)；然后根據(jù)特征點(diǎn)集在圖像射影變換過程中的整體穩(wěn)定特性進(jìn)行配準(zhǔn)，最后通過設(shè)定共面點(diǎn)射影約束條件自動選取相對精度最高的匹配點(diǎn)作為最優(yōu)匹配點(diǎn)對。仿真實驗結(jié)果表明，該算法提取的最優(yōu)匹配點(diǎn)對噪聲和干擾具有很好的魯棒性，對具有明顯噪聲和較大干擾的實際圖像，仍然能夠獲得比較理想的運(yùn)動估計效果。除此之外，為了獲得更高的運(yùn)動估計精度，論文又提出了基于改進(jìn)光流的運(yùn)動估計算法，該算法在灰度恒定假設(shè)的基礎(chǔ)上，提出了一種加權(quán)

4、梯度恒定假設(shè)，并通過結(jié)合HSV色系光度恒定假設(shè)，可用于對存在較大運(yùn)動位移和光照變化的視頻圖像序列進(jìn)行參數(shù)估計。仿真實驗結(jié)果表明，該方法能夠獲得亞像素級估計結(jié)果。在超分辨率重建部分，本文提出了一種基于洛侖茲范式估計和洛侖茲梯度誤差約束的視頻圖像序列超分辨率重建算法。該算法采用洛侖茲范式作為誤差估計，能有效抑制噪聲和去除奇異點(diǎn)干擾。為了獲得更好的重建效果，本文提出了一種洛侖茲梯度約束項，通過結(jié)合全變分約束項，使得重建算法能在保護(hù)高分辨率圖像