基于視頻幀序列的超分辨率重建算法的研究與實(shí)現(xiàn).pdf

1、目前遙感、醫(yī)學(xué)和公安等應(yīng)用領(lǐng)域，對(duì)高分辨率圖像的需求越來(lái)越高。超分辨率重建技術(shù)作為一種基于信號(hào)處理的軟件方法，可以有效的提高圖像的分辨率，因而已成為研究熱點(diǎn)之一。本文從超分辨率重建過(guò)程的幾個(gè)關(guān)鍵環(huán)節(jié)入手，分別對(duì)超分辨率重建技術(shù)中的亞像素圖像配準(zhǔn)方法、存在局部運(yùn)動(dòng)的亞像素圖像配準(zhǔn)方法和超分辨率重建算法幾個(gè)方面進(jìn)行深入的分析和研究。
　　針對(duì)視頻幀間的運(yùn)動(dòng)模式為全局運(yùn)動(dòng)的情況，本文對(duì)泰勒級(jí)數(shù)法、改進(jìn)的迭代泰勒級(jí)數(shù)法和基于傅里葉變換的相

2、位相關(guān)法進(jìn)行了實(shí)驗(yàn)對(duì)比分析。考慮到相位相關(guān)法能夠快速準(zhǔn)確的獲得整像素偏移量，卻無(wú)法達(dá)到亞像素精度，而泰勒級(jí)數(shù)法對(duì)亞像素配準(zhǔn)的精度高，本文設(shè)計(jì)了結(jié)合相位相關(guān)法和泰勒級(jí)數(shù)法的亞像素圖像配準(zhǔn)方法。并通過(guò)分析相位相關(guān)函數(shù)互功率譜的峰值分布特性，本文設(shè)計(jì)了可達(dá)到亞像素精度的基于多峰擬合的擴(kuò)展相位相關(guān)法。實(shí)驗(yàn)結(jié)果表明本文提出的這兩種方法均達(dá)到了超分辨率重建中圖像配準(zhǔn)的亞像素精度要求。
　　針對(duì)視頻幀間不僅存在全局運(yùn)動(dòng)，還存在目標(biāo)的局部運(yùn)動(dòng)的情

3、況，本文設(shè)計(jì)了一種基于運(yùn)動(dòng)一致性和可變模式塊匹配的亞像素圖像配準(zhǔn)方法。采用先全局再局部的配準(zhǔn)策略精確獲得存在局部運(yùn)動(dòng)物體的視頻幀序列間的整體偏移量矩陣，為后續(xù)的超分辨率重建提供準(zhǔn)確且有用的互補(bǔ)信息。
　　本文在MAP框架下實(shí)現(xiàn)了超分辨率圖像重建。為了進(jìn)一步提高重建圖像質(zhì)量，本文對(duì)正則項(xiàng)參數(shù)進(jìn)行了自適應(yīng)的選擇;針對(duì)重建圖像中出現(xiàn)的邊緣振鈴和鋸齒效應(yīng)，本文采用Butterworth濾波器對(duì)其進(jìn)行抑制;為了避免濾波帶來(lái)的模糊，本文最終選