超分辨率图像重建技术研究

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发表于 2022-4-21 13:43:09 | 显示全部楼层 |阅读模式
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雅宝题库答案
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雅宝题库解析:
超分辨率图像重建(Super-resolution Reconstruction, SRR)是在现有的低分辨率成像系统的基础上,通过利用数字信号处理技术,从一系列低分辨率观测图像中构造出一幅或多幅细节更为丰富的高分辨率图像的技术。超分辨率图像重建技术是一种经济且易于实现的图像分辨率提高方法,因而在很多领域有着广泛的应用前景,已成为目前图像恢复领域的研究热点之一。其中,快速有效的重建算法、高精度的运动估计算法等,是超分辨率重建研究的重点和难点。本文首先对超分辨率重建数学模型进行分析,将重建过程分为两步:退化模型参数估计和基于两种原理的重建方法。然后介绍了一种高效的运动估计算法——光流法,分析了通过加入正则化约束项来减少噪声的影响。并针对光流法估计精度易受光照度变化影响,在正则化项中加入照度约束来增强算法的鲁棒性;而针对大尺寸运动估计失效的情况,本文引入分层思想由粗到精估计光流矢量,使得估计精度达到分数像素级。在具体的重建算法研究中,首先在基于凸集投影算法的超分辨率重建过程中提出了分块重建的方法,在不影响重建质量的情况下,提高了重建效率,缩短了重建时间;另外重点研究了基于总变分正则化的超分辨率重建过程,对于其中的数据拟合项和正则化约束项的选取方法进行了深入的分析和实验对比。考虑到偏微分方程直接求解的困难,对总变分正则化优化求解过程进行改进,采用二次上界函数最小化来实现总变分正则化的优化求解。实验结果表明,提出的算法加快了迭代过程的收敛速度,同时能够获得好的重建结果。





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