基于稀疏表示的红外图像预处理方法研究

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1、分类号TN911．73密级公开重庆邮电大学硕士学位论文英文题目一TheResearchofInfraredImagePre-processing旦箜盟鲤．驰堑墨曼＆盟!竖鱼堕堑Q旦硕士研究生张颖指导教师高睦堡学科专业电子与通信工程论文提交日期——2∞3．6，6论文答辩日期—』盟3，5．25答辩委员会主席史亟煎援．重鏖宣g鱼太堂2013年6月6日独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。据我所知，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，也不包含为获得重鏖壑皇

2、态堂或其他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：玩歉签字日期：加侈年莎月争日学位论文版权使用授权书本学位论文作者完全了解重迭宣g皇太堂有关保留、使用学位论文的规定，有权保留并向国家有关部门或机构送交论文的复印件和磁盘，允许论文被查阅和借阅。本人授权重迭壑皇盔堂可以将学位论文的全部或部分内容编入有关数据库进行检索，可以采用影印、缩印或扫描等复制手段保存、汇编学位论文。(保密的学位论文在解密后适用本授权书)学位论文作者签名：纭缸导师签名：。每Q髻{专

3、签字日期：切俜年占月争日签字日期：幽f专年6月尹日摘要红外图像容易受到噪声的影响，且分辨率常常较低，这不利于红外图像的目标检测、跟踪与识别，因此对红外图像进行预处理研究是非常有必要的。本文主要是研究基于稀疏表示的红外图像预处理方法。其中预处理研究包括有两个方面：1、红外图像的去噪方法研究；2、红外图像的超分辨率方法研究。文章从红外图像的成像原理出发，介绍了它的优点及其应用。并针对其易受噪声影响以及分辨率低等缺点，阐述了红外预处理方法研究的重要性。首先，针对红外图像去噪，在对各种去噪方法进行探讨的基础上，着重介绍了以稀疏表示理论为基础的基于

4、冗余词典的K均值奇异值分解(K．SVD)去噪方法。假设红外图像受到均值为零的高斯白噪声影响，针对噪声较大的情况，将降采样的方法应用到词典训练中，同时采用双尺度的方法，提高去噪结果的准确度。实验证明在噪声水平较高的情况下，该方法能够得到与输入图像更匹配的词典，同时可以获得更好的效果。其次，针对红外图像的超分辨率，本文从基于插值的方法、基于重建的超分辨率以及基于学习的超分辨率三个方面对图像超分辨率算法进行了全面的阐述。着重介绍了一种基于稀疏表示和词典学习的超分辨率方法。并针对红外图像分辨率低，细节较少的特点，对该超分辨率方法进行了改进。首先对

5、低分辨率图像上采样，依次提取上采样图像的图像子块，然后设定阈值，将图像块划分为平滑区域和细节区域，构造适应于细节区域的词典对，最后对平滑区域采用双三次插值的方法重构，对细节区域采用稀疏表示的方法重构。实验结果证实了该方法能够得到较好的高分辨率图像，同时还能有效提高处理效率。关键词：红外图像，稀疏表示，图像预处理，图像去噪，图像超分辨率重庆邮电大学硕士论文IIAbstractInfraredimagesareusuallywithplentyofnoiseandwithlowresolution，whichmakesitinconvenie

6、ntforfurthertargetsdetection，recognitionandtracking．Thus，itisverysignificanttopre—processtheinfraredimage．Thispaperchieflyemphasizestheresearchofinfraredimagepre·processingbasedonsparserepresentation．Andtheinfraredimagepre-processingincludestwoaspects：1．Theresearchofinfra

7、redimagedenoising；2．TheresearchofinfraredimageSuper-Resolution．Thispaperbeginswiththeimagingprincipleofinfraredimagesandintroducestheadvantagesandapplications．Thenitdescribestheimportanceofthestudyoftheinfraredpre-processingforitsvulnerabilitytotheeffectsofnoiseandlowreso

8、lution．Theinfraredimagesareassumedwithswongzero—meanwhiteandhomogeneousGaussiannoise．Atthesameti