多幀圖像超分辨率重建方法研究.pdf

1、在許多應(yīng)用情形下,人們總是需要得到更高質(zhì)量的圖像。但在實際成像過程中,由于受到成像系統(tǒng)、外界環(huán)境及成像技術(shù)等很多因素的限制,導(dǎo)致圖像退化,使我們所獲得的圖像效果并不理想。而實際應(yīng)用中,我們對圖像質(zhì)量的要求卻越來越高,于是,如何有效地恢復(fù)出原始圖像或者說是重建出我們所期望的圖像,就成為圖像處理中一個重要的問題。 圖像的超分辨率重建算法泛指一類圖像處理算法,它從一組屬于同一場景的低質(zhì)量的、低分辨率圖像出發(fā),通過算法來生成高質(zhì)量的、高

2、分辨率圖像。即在保證頻帶內(nèi)圖像低頻信息復(fù)原的基礎(chǔ)上,對截止頻率以上的高頻信息進(jìn)行重建,以使圖像獲得更多的細(xì)節(jié)和信息,使重建圖像更加接近理想圖像。 超分辨率圖像重建的方法分為三大類：頻域法、空域法和學(xué)習(xí)算法。頻域算法提出的實間較早,只能對具有全局位移的圖像序列進(jìn)行處理；空域算法具有更大的靈活性,是目前的主要研究方向；學(xué)習(xí)算法是最近幾年提出的,已經(jīng)成為一種新的研究方向,其中心思想就是通過學(xué)習(xí)算法,抽取低分辨率圖像與高分辨率圖像間的內(nèi)

3、在關(guān)系,從而重建低分辨率圖像。本文主要研究基于迭代反投影的空域算法和基于金字塔模型的學(xué)習(xí)算法。 本文對基于迭代反投影算法的超分辨率重建方法做了比較細(xì)致的研究,對影響該方法重建結(jié)果的因素(如運(yùn)動估計、迭代次數(shù)、閾值大小等)進(jìn)行分析。其中,運(yùn)動估計對重建結(jié)果的影響最大,運(yùn)動估計的正確與否直接決定超分辨率重建結(jié)果是否正確。本文介紹了三種運(yùn)動估計方法：頻域運(yùn)動估計法、光流法和仿射變換運(yùn)動估計法,并對基于各種運(yùn)動估計下的迭代反投影超分辨率

4、重建結(jié)果進(jìn)行了比較和分析。 基于金字塔模型的人臉圖像超分辨率重建學(xué)習(xí)算法通過將訓(xùn)練集合中的人臉圖像分解為高斯金字塔、拉普拉斯金字塔和特征金字塔,建立人臉圖像的高分辨率和低分辨率之間的內(nèi)在聯(lián)系,從而重建低分辨率人臉圖像。 在對基于迭代反投影算法的超分辨率重建方法和基于金字塔學(xué)習(xí)算法的超分辨率重建方法的實驗結(jié)果進(jìn)行分析比較的基礎(chǔ)上,本文提出了對兩種方法的高分辨率重建結(jié)果進(jìn)行融合的思想,以達(dá)到結(jié)合兩種算法的優(yōu)點,改善圖像重建效