序列圖像超分辨率重建方法的研究.pdf

1、本文采用空域方法中最常用的POCS算法和MAP估計算法進(jìn)行超分辨率圖像重建。POCS算法是一種集合理論重建方法，本文根據(jù)POCS算法的原理，給出了模擬-修正迭代超分辨率圖像重建方法和實現(xiàn)步驟，并針對用標(biāo)準(zhǔn)的POCS算法重建的高分辨率圖像中出現(xiàn)的導(dǎo)致圖像邊緣質(zhì)量下降的現(xiàn)象，提出了一種改進(jìn)方法。該方法將中心在邊緣像素的PSF與一個指數(shù)型權(quán)值函數(shù)相乘，使得修改的PSF系數(shù)沿著邊緣正交的方向減小。實驗結(jié)果表明，這樣的修改有效地保持了邊緣的特性，

2、明顯地提高了重建圖像的質(zhì)量。而且，邊緣檢測帶來的計算量是比較小的。 研究和實現(xiàn)了MAP超分辨率圖像重建算法，并針對標(biāo)準(zhǔn)的MAP估計算法運算量大的問題，提出了兩點改進(jìn)。第一點是采用非精確一維搜索確定步長，避免了運算量龐大的Hesse矩陣的計算，第二點是當(dāng)計算梯度時，直接計算目標(biāo)函數(shù)的增量，避免了函數(shù)值的冗余計算。實驗結(jié)果表明，這樣的改進(jìn)在很大程度上提高了MAP超分辨率圖像重建的速率，與此同時保證了算法的收斂性，且重建效果基本不變。

3、 運動估計是根據(jù)視頻序列中時間上相關(guān)的信息估計場景或目標(biāo)的二維運動向量場的過程。運動估計在超分辨率圖像重建中的作用是把所有低分辨率觀測幀的像素映射到參考幀的相應(yīng)位置，實現(xiàn)圖像細(xì)節(jié)的恢復(fù)。精確的運動估計是超分辨率圖像重建的關(guān)鍵。因為塊運動估計的簡單性和有效性，它已經(jīng)成為目前使用最廣泛的運動估計方法。設(shè)計了一種結(jié)合空間預(yù)測和CDS的快速塊匹配算法。若當(dāng)前塊和相鄰塊的運動相似，則選擇相鄰塊的運動向量中使當(dāng)前塊的匹配誤差最小的一個作為當(dāng)