文档介绍：学校代码: 10289
分类号: TP391
密级: 公开
学号: 092070044
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图像序列的超分辨率
靳重建算法研究
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研究生姓名靳晓娟导师姓名邓志良
申请学位类别工学硕士学位授予单位江苏科技大学
学科专业计算机应用技术论文提交日期 2012 年 3 月 10 日
江
苏研究方向数字图像处理论文答辩日期 2012 年 3 月 17 日
科
技答辩委员会主席张再跃评阅人
大
学
2012 年 3 月 15 日
分类号: TP391
密级: 公开
学号: 092070044
工学硕士学位论文
图像序列的超分辨率
重建算法研究
学生姓名靳晓娟
指导教师邓志良教授
江苏科技大学
二 O 一二年三月
A Thesis Submitted in Fulfillment of the Requirements
for the Degree of Master of Engineering
Research on Reconstruction Algorithm of Super
Resolution for Image Sequences
Submitted by
Jin Xiao-juan
Supervised by
Professor Deng Zhi-liang
Jiangsu University of Science and Technology
March,2012
论文独创性声明
本人声明所呈交的学位论文是我本人在导师指导下进行的研究工作及取得的研
究成果。尽我所知,除了文中特别加以标注和致谢的地方外,论文中不包含其他人已
经发表或撰写过的研究成果,也不包含为获得江苏科技大学或其它教育机构的学位或
证书而使用过的材料。与我一同工作的同志对本研究所做的任何贡献均已在论文中作
了明确的说明并表示谢意。
学位论文作者签名: 日期:
学位论文使用授权声明
江苏科技大学有权保存本人所送交的学位论文的复印件和电子文稿,可以将学位
论文的全部或部分上网公布,有权向国家有关部门或机构送交并授权其保存、上网公
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在保密期内的保密论文外,允许论文被查阅和借阅。
研究生签名: 导师签名:
日期: 日期:
摘要
摘要
在数字图像的获取过程中,不可避免的要受到诸多因素的影响,导致图像质量达
不到应用要求。由于受到硬件工艺的限制,如何采用软件的方法提高图像的分辨率受
到很多研究者的注意。以往的图像复原技术只是对单幅图像进行插值放大,复原能力
有限,这就迫使研究人员寻找新的研究方向——基于序列图像的超分辨率重建。
本论文针对序列图像的超分辨率重建展开研究,重点探究了由一个包含运动、模
糊、下采样、噪声的低分辨率图像序列重建出一幅高分辨率图像的方法。论文的研究
成果主要包括以下几点:
1、实现了亚像素的图像配准算法。图像配准是超分辨率重建的第一步,只有达到
亚像素的配准精度才能通过融合图像序列获得高分辨率图像。论文重点介绍了基于高
斯金字塔的光流配准算法,并给出了利用 Lucas-Kanada 算法求解光流修正值的迭代过
程。实验中将高斯金字塔光流配准算法与 keren 配准算法、Vandewalle 频域配准算法
进行比较,仿真结果表明基于高斯金字塔的光流配准算法可以达到较高的配准精度。
2、改进了 MAP 超分辨率重建算法。在传统的 MAP 算法中,总是假设每帧图像
的相对贡献量相同,这将会影响重建效果。本文在传统 MAP 算法的基础上,引入了
新的通道权值系数,自适应的调节每帧图像的相对贡献量。仿真结果显示在含有结构
相异的图像时,改进的算法仍能取得满意的效果。
3、设计了一种鲁棒性的超分辨率重建算法。该算法采用正交梯度算子构造正则项,
并通过引入移位算子给出了基于正交梯度算子的正则项的实现方法,同时从自适应的
角度选择正则化参数;为了更好的处理模型误差,算法在 L1 范数框架下实现。仿真
结果显示,该方法不仅能够很好的处理高斯噪声和椒盐噪声,重