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(jì)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(shí)現(xiàn)步驟，并針對(duì)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(gè)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(shí)驗(yàn)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(cè)帶來(lái)的計(jì)算量是比較小的。 研究和實(shí)現(xiàn)了MAP超分辨率圖像重建算法，并針對(duì)標(biāo)準(zhǔn)的MAP估計(jì)算法運(yùn)算量大的問(wèn)題，提出了兩點(diǎn)改進(jìn)。第一點(diǎn)是采用非精確一維搜索確定步長(zhǎng)，避免了運(yùn)算量龐大的Hesse矩陣的計(jì)算，第二點(diǎn)是當(dāng)計(jì)算梯度時(shí)，直接計(jì)算目標(biāo)函數(shù)的增量，避免了函數(shù)值的冗余計(jì)算。實(shí)驗(yàn)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(shí)保證了算法的收斂性，且重建效果基本不變。

3、 運(yùn)動(dòng)估計(jì)是根據(jù)視頻序列中時(shí)間上相關(guān)的信息估計(jì)場(chǎng)景或目標(biāo)的二維運(yùn)動(dòng)向量場(chǎng)的過(guò)程。運(yùn)動(dòng)估計(jì)在超分辨率圖像重建中的作用是把所有低分辨率觀測(cè)幀的像素映射到參考幀的相應(yīng)位置，實(shí)現(xiàn)圖像細(xì)節(jié)的恢復(fù)。精確的運(yùn)動(dòng)估計(jì)是超分辨率圖像重建的關(guān)鍵。因?yàn)閴K運(yùn)動(dòng)估計(jì)的簡(jiǎn)單性和有效性，它已經(jīng)成為目前使用最廣泛的運(yùn)動(dòng)估計(jì)方法。設(shè)計(jì)了一種結(jié)合空間預(yù)測(cè)和CDS的快速塊匹配算法。若當(dāng)前塊和相鄰塊的運(yùn)動(dòng)相似，則選擇相鄰塊的運(yùn)動(dòng)向量中使當(dāng)前塊的匹配誤差最小的一個(gè)作為當(dāng)