利用非局部相似性的圖像超分辨率重建研究.pdf

1、空間分辨率是指一幅數(shù)字圖像的像素密度。分辨率越高，則圖像中包含的細(xì)節(jié)就越多。獲取高分辨率圖像主要有兩種途徑:一種是從硬件方面，改進(jìn)傳感器的制造技術(shù)；另一種是從軟件方面，利用信號處理的方法對低分辨率圖像進(jìn)行超分辨率重建。硬件方面，高精密光學(xué)儀器和傳感器的價(jià)格并不適用于普通的商用，且傳感器中像素尺寸的縮小是有限的。因此，利用信號處理的方法來提高分辨率已得到廣泛關(guān)注。本文對超分辨率重建進(jìn)行了研究，提出了一種新的超分辨率重建算法及其快速算法，實(shí)

2、驗(yàn)結(jié)果顯示我們所提算法能夠提高重建圖像的主觀感受和客觀評價(jià)。
　　本研究主要內(nèi)容包括：⑴研究了迭代反向投影算法(IBP)，此算法是經(jīng)典的超分辨率重建方法，計(jì)算復(fù)雜度低，能夠滿足實(shí)時應(yīng)用。實(shí)驗(yàn)分析了IBP算法的問題和不足，提出將自然圖像的非局部相似特性用于圖像超分辨率重建，該算法能夠有效去除IBP重建圖像的人造效應(yīng)。⑵研究了雙邊濾波和非局部均值算法。為了強(qiáng)化圖像邊緣，對初始內(nèi)插圖像進(jìn)行雙邊濾波預(yù)處理。在后處理步驟中，我們利用自然圖像

3、的非局部相似特性對低分辨率圖像進(jìn)行學(xué)習(xí)，將獲得的相似結(jié)構(gòu)像素之間的關(guān)系修正 IBP的重建圖像。⑶為了克服所提算法計(jì)算復(fù)雜度較高的缺點(diǎn)，達(dá)到實(shí)時應(yīng)用的目標(biāo)，我們設(shè)計(jì)了相應(yīng)的快速算法，從以下三個方面進(jìn)行改進(jìn)：按重建像素坐標(biāo)的奇偶性質(zhì)進(jìn)行分類，在支持窗口內(nèi)，具有相同類別的像素共享相同的運(yùn)動矢量信息；所提算法主要改善圖像邊緣，因此可只對圖像邊緣區(qū)域進(jìn)行處理。提出一種基于自適應(yīng)閾值的判斷圖像邊緣的檢測方法；塊匹配過程中需要對高維數(shù)據(jù)進(jìn)行運(yùn)算，計(jì)算