視頻圖像的超分辨率重建技術研究.pdf

1、隨著圖像、視頻等數(shù)字媒體內(nèi)容的迅速發(fā)展，人們對圖像和視頻質量的要求越來越高。面對日益增長的社會需求，迫切需要一種能夠提高圖像或視頻質量的方法和技術。超分辨率重建是近年來圖像處理領域的研究者關注的焦點。它是一種突破現(xiàn)有硬件設備的工藝水平，無需更換現(xiàn)有的成像設備，就能提高所獲得的圖像、視頻的空間分辨率的一種軟件技術。由于它的經(jīng)濟性和實用性，得到了眾多研究者的青睞，被廣泛應用于實際社會生活中，如:視頻監(jiān)控、戰(zhàn)場監(jiān)視、醫(yī)學診斷、衛(wèi)星遙感、高清電

2、視等，具有較高的理論意義和實際價值。
　　 本文首先介紹了超分辨率重建的原理之后，對現(xiàn)有的超分辨率重建技術的基本環(huán)節(jié)和技術分類進行了歸納和總結，并以提高空間分辨率為研究目的，進行超分辨率算法研究。論文的主要工作如下:
　　 第一，針對傳統(tǒng)IBP超分辨率重建過程中，未能考慮圖像的結構特征，造成超分辨率圖像的邊緣細節(jié)不夠理想的問題，提出了一種改進方法。該方法通過結構張量插值的預處理，改善初始估計圖像的質量，從而提高重建結果的

3、收斂速度;并引入雙邊濾波器對提取的圖像邊緣進行修正，來保持和增強圖像的邊緣信息。實驗結果表明，改進后的迭代反投影重建方法，改善了重建圖像的視覺質量，有效地保護了圖像的邊緣信息，相比于傳統(tǒng)的IBP超分辨率重建，邊緣模糊和鋸齒效應得到了有效的抑制。
　　 第二，針對圖像序列幀之間的精確運動估計的計算復雜度問題，提出了一種基于邊緣檢測算子和結構張量的超分辨率重建方法。該方法在分析核回歸原理的基礎之上，引入3D Sobel算子修正可控核

4、函數(shù)的梯度估計;通過對視頻幀中的每一像素點鄰域的結構張量的局部估計，獲得感興趣像素點的3D局部結構信息，加權平均鄰域像素實現(xiàn)該點像素的目標估計;并引入了幾何距離函數(shù)，改善可控核回歸的像素偏離和空洞現(xiàn)象。仿真實驗表明，所提出的方法提高了重建的效果，避免了精確運動估計的難題，提高了超分辨率重建的主客觀質量。
　　 目前，圖像/視頻的超分辨率重建技術的研究如火如荼，相關的文獻也比較多，該研究可以促進超分辨率重建技術的進一步發(fā)展，拓寬這