文档介绍：中南大学
硕士学位论文
基于向量量化的图像超分辨率方法研究
姓名:杨书俊
申请学位级别:硕士
专业:计算机软件与理论
指导教师:黄东军
20090401
摘要图像是人类获取外界信息的主要来源,随着计算机技术的飞速发展,人们对图像的质量提出了更高的要求。由于传感器昂贵的成本和其成像单元的物理限制,图像超分辨率技术应运而生。它能在不改变图像探测系统的前提下获得较高分辨率的图像,并具有成本低的优点,因此受到广泛关注,并被应用于天文、医学、军事等重要领域。本文首先介绍了课题的研究背景,评述了图像超分辨率技术的发展。然后,提出了一种基于向量量化与分形思想的图像高频信息学习算法,它通过将图像分解为高频信息图像与低频信息图像,利用类似分形的思想和向量量化的方法对高频信息与低频信息的对应关系进行学习,为基于学习的图像超分辨率方法提供了一种思路。针对插值方法的高频信息失真导致图像细节与轮廓模糊、纹理保持较差的问题,本文提出了一种基于向量量化与插值的超分辨率算法,根据输入图像中的高频信息与低频信息的对应关系,对插值算法产生的高分辨率图像补充高频信息,使输出图像包含更丰富的细节。实验结果显示该算法在客观评价和主观评价上都比传统插值方法有更好的效果。最后,本文设计并实现了一个基于向量量化的图像超分辨率原型系统。该系统能使用本文方法和传统的插值算法对测试图像进行超分辨率处理。利用该系统对输出的高分辨率图像进行了评价与比较。关键词图像超分辨率,向量量化,分形,学习算法
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储繇榭新签孝鲤嘲中上月五日日期:耳年上月丝日艳垒垡学位论文版权使用授权书原创性声明本人声明,所呈交的学位论文是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,除了论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,也不包含为获得中南大学或其他单位的学位或证书而使用过的材料。与我共同工作的同志对本研究所作的贡献均已在论文中作了明确的说明。作者签名:本人了解中南大学有关保留、使用学位论文的规定,即:学校有权保留学位论文并根据国家或湖南省有关部门规定送交学位论文,允许学位论文被查阅和借阅:学校可以公布学位论文的全部或部分内容,可以采用复印、缩印或其它手段保存学位论文。同时授权中国科学技术信息研究所将本学位论文收录到《中国学位论文全文数据库》,并通过网络向社会公众提供信息服务。
第一章绪论引言图像超分辨率的研究背景其余的%来自于听觉系统与嗅觉、触觉等其他感官系统。由于视觉信息在人类当今社会中,人们都一直在对于大和小这两种极致进行着追求。在图像技术图像分辨率是成像系统对图像细节分辨能力的一种度量,也是度量图像中目经科学研究统计数据表明,人类从外界获得的信息有约%来自视觉系统,生活中的重要性,而图像是视觉信息中的最重要的一种,图像逐渐受到人们的越来越多的关注重视。随着当前计算机技术的快速发展,数字图像处理技术作为图像与计算机科学的结合也获得了迅速地发展,并逐渐成为了研究的热点。方面人们也一直在探索如何做到更大地显示图像,无论是用于观察天体的天文望远镜还是用于观察细微物体的显微镜,其目的都是为了将观察的图像放大。在日常生活中,数码相机由早期的十万像素到如今的千万像素,也是为了获得更大更清晰的照片。在没有发明观察工具时,人们为了更清晰地观察物体,只有通过缩短眼睛与物体的距离来实现。随着放大镜、显微镜等观察工具的发明,对物体放大的方法也逐渐丰富起来。早期的印刷术实现将字体放大是通过使用比原来更大的字模,书法和绘画的放大也是对字画的重新进行构造。这些放大技术其实只是改变了获取图像信息的手段,而不是利用己经获得的信息来进行图像的放大。从另一个角度来看,我们可以这样理解:对于观察者来说,被观察的物体可以无限制地细分下去,所以利用放大镜、显微镜等观察工具就可以实现。但是对于现在的图像技术来说,这种方法己经不能再重现了。因为现代的摄相机、照相机等设备都是有一定限制的,其获得的图像在尺寸上都具有局限性,图像中存储的信息也变的有限,使图像不再具有可无限细分的信息了。但在大多数的数字图像应用中,人们依然希望获得高分辨率的图像,改善图像细节,有利于人眼观察分析K淙幌在虲枷翊ǜ衅饕丫还惴旱赜τ糜谑滞枷竦牟痘駀,但是由于受到当前生产水平和器件的物理性质的限制,还不能很好的满足人们对图像的要求。人们希望图像的像素密度高,以便于在各种应用中提供更多关键的细节。因此,有必要寻找一种方法来增加图像的分辨率,而解决这个问题的有效方法就是图像超分辨率技术。硕士学位论文。
且当成像单元面积变小时,其能够接收的能量也会变小,并会因此而降低图像的机上等,传感器的体积和重量受到严格的限制。提高图像分辨率的另一方法