超分辨率图像重构算法的研究(可复制论文).pdf

超分辨率图像重构算法的研究摘要超分辨率图像重构的目的在于复原截止频率之外的信息,以使图像获得更多的细节和信息。在传统的图像复原问题中,只有一帧输入图像。超分辨率图像重构的概念可以简单的理解为利用一组低分辨率的图像序列重构出一帧多帧细叻直媛释枷瘛6杂谝欢纬【氨浠徊淮蟮耐枷裥蛄欣此担庖蛔橥枷具有相似但不完全相同的信息,使重构成为可能。目前,超分辨率重构技术在遥感、军事、公共安全、计算机视觉、医学成像、多媒体电子消费,图像压缩等领域得到了广泛应用。正因为如此,超分辨率图像重构近年来已成为国际上图像复原领域最为活跃的研究课题,国内对超分辨率重构技术的研究起步较晚,但这一技术在近几年也逐渐成为一个新的研究热点。本文首先对超分辨率图像重构的发展历程和超分辨率图像重构的频域及空域的各种算法进行了介绍,并分析和比较了各种算法的优缺点。观测模型的建立和图像配准硕兰是超分辨率图像重构的关键环节。因此,本文接着建立了超分辨率图像成像的观测模型,对图像配准的原理、分类以及具体方法进行详细的介绍并在平台上对基于图像灰度的图像配准和傅立叶图像配准方法进行实验,比较分析两种方法的优缺点。本文然后重点介绍了图像插值技术,我们主要讨论了三种常用的插值方法盍诮悴逯怠⑾咝圆逯岛腿尾逯,并比较了各自对应仿真重建结果,得出使用三次插值方法得到的重建结果的质量优于其他两种方法。研究,在平台上实验分析了影响迭代重构算法结果的因素次数及所选低分辨率图像帧数詈蠼ǖ毓菇峁氩逯抵毓菇峁斜冉关键词超分辨率;图像配准;图像插值:迭代反投影本文最后重点对迭代反投影方法的原理,实现方法及其步骤进行了深入的分析。哈尔滨理工大学学硕十学位论文
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聊签名巾作者签名:青确峭日期:洳旯翴≥日雷雨明哈尔滨理工大学硕士学位论文原创性声明哈尔滨理工大学硕士学位论文使用授权书日期:撕罟年;月日期:笱韬竽辍菰弓日本人郑重声明:此处所提交的硕士学位论文《超分辨率图像重构算法的研究》,是本人在导师指导下,在哈尔滨理工大学攻读硕士学位期间独立进行研究工作所取得的成果。据本人所知,论文中除已注明部分外不包含他人已发表或撰写过的研究成果。对本文研究工作做出贡献的个人和集体,均已在文中以明确方式注明。本声明的法律结果将完全由本人承担。《超分辨率图像重构算法的研究》系本人在哈尔滨理工大学攻读硕士学位期间在导师指导下完成的硕士学位论文。本论文的研究成果归哈尔滨理工大学所有,本论文的研究内容不得以其它单位的名义发表。本人完全了解哈尔滨理工大学关于保存、使用学位论文的规定,同意学校保留并向有关部门提交论文和电子版本,允许论文被查阅和借阅。本人授权哈尔滨理工大学可以采用影印、缩印或其他复制手段保存论文,可以公布论文的全部或部分内容。本学位论文属于保密厂年解密后适用授权书。朐谝陨舷嘤Ψ娇蚰诖颉作者签名:不保密口。
第绪论引言如果有同一物体的几张不同质量的照片,很自然就想把它们融合在一起,得到一张质量得到提升的照片,这就称之为超分辨率。这张重建的照片包含着更多的象素,但这不是把这种方法称之为超分辨率的原因。事实上通过简单的插值过程,也可增加象素的数目。在把几张图片融合到一张图片的这个重建问题中,如果融合正确地实现的话,有很多小的细节会变得清楚。而在原图中,这些小细节太模糊以至于很难辨认。所以才把这个问题称之为超分辨率问题。我们知道,在获取图像的过程中有许多因素会导致图象质量的下降或降晰,如光学系统的像差、大气扰动、运动、散焦和系统噪声,他们都会造成噪声图像的降质和变形。图象复原的目的就是对降晰图像进行处理使其复原成没有降晰前的理想图像。按照傅立叶光学的观点,光学成像系统是一个低通滤波器,由于受到光学衍射的影响,其传递函数有衍射极限分辨率所决定的某个截止频率以上的值均为零。显然,普通的图象复原技术如解卷积技术等,只能将物体的频率复原到这个截止频率处,而不能超越它,这样截止频率之外的能量和信传统的图像复原理论是针对单幅图像复原处理而言,它仅利用单幅图像的有限信息,可看成图像降晰的逆过程,是一个病态的求逆问题。得到的图像的分辨率有很大限制,不能够满足人们的需求。随着计算机技术的不断发展,人们对图像复原理论产生了越来越浓厚的兴趣。众所周知,在大多数图像应用中,我们都需要一些高分辨率图像,如高分辨率的医学图像对医生做出正确的诊断尤为重要;在卫星成像中,利用图像非常容易将两个相似的物体分开;图像还有助于计算机视觉中的模式识别。自从年以来,红外成像系统和嗷瘸上裣低骋压惴河糜诨袢∈滞枷瘛U庑┏上裣低持饕Mü淠部的探测器阵列进行图像采样,如果采样满足裳曜迹颐强