基于正则化的超分辨率图像重建算法研究.pdf

《基于正则化的超分辨率图像重建算法研究.pdf》由会员上传分享，免费在线阅读，更多相关内容在工程资料-天天文库。

1、中国科学技术大学硕士学位论基于正则化的超分辨率图像重建算法研究作者姓名：学科专业：导师姓名：完成时间：周鑫通信与信息系统胡访宇教授二。一二年五月文JlUllllllllillIIIIIIItillllllllllllUIY2125497UniversityofScien(andTechnolog)。CcienceandechnologyofChinanInaAdissertationformaster’SdegreeResearchForRegularizedSUper·resolutionReConStrUCtionAlgorithmAuthor’SN

2、ame：XinZhouSpeciality：CommunicationandInformationSystemSupervisor：Prof．FangyuHuFinishedtime：MAY,2012中国科学技术大学学位论文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研究工作所取得的成果。除已特别加以标注和致谢的地方外，论文中不包含任何他人已经发表或撰写过的研究成果。与我一同工作的同志对本研究所做的贡献均己在论文中作了明确的说明。作者签名：虽筮签字日期：zoI上．6．6中国科学技术大学学位论文授权使用声明作为申请学位的条件之一，学位论文著作

3、权拥有者授权中国科学技术大学拥有学位论文的部分使用权，即：学校有权按有关规定向国家有关部门或机构送交论文的复印件和电子版，允许论文被查阅和借阅，可以将学位论文编入《中国学位论文全文数据库》等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。本人提交的电子文档的内容和纸质论文的内容相一致。保密的学位论文在解密后也遵守此规定。&公开口保密(——年)作者签名：!虱鑫签字日期：圣堡!圣：妥!笪翩龆崮遗I签字日期：兰!!圭：量：垂摘要摘要超分辨率重建(SuperResolutionReconstruction，SRR)是根据若干幅低分辨率(

4、LowResolution，LR)图像，采用信号处理的方法重建出一幅或多幅高分辨率(HighResolution，HR)图像的技术。由于无需对现有成像设备进行升级就可以实现图像分辨率的提高，有效降低了应用成本，所以该技术在多个领域都有着广阔的应用前景，成为近年来图像处理领域的一个研究热点。本文简要介绍了图像重建模型和空域重建算法，重点研究了MAP框架下的正则化算法，对算法原理、数据保真项和正则项进行了详细分析。通过对比研究现有的几种正则化算法可知稳健性是决定算法性能的关键因素之一。然而，现有的算法如最小二乘估计因稳健性较差而对离群值非常敏感，容易导致估计

5、结果出现较大偏差。所以为了提高算法对离群值的抗干扰能力，根据稳健估计理论，提出基于Tukey估计的新型数据保真项。实验结果证明，基于Tukey范数的新正则化算法具有良好的稳健性，对于退化模型中的运动和噪声等偏差敏感度较低，重建图像视觉效果较好。正则化算法中，正则项的作用是提取估计值与观察值的偏差，以此作为对先验信息的补充来对估计结果进行修正。因此正则项不仅保证了算法的稳定输出，而且直接影响着重建图像的结构特征。合适的正则项，可以在保证算法有效消除噪声影响的同时，使重建图像具有更加清晰的纹理。根据核回归理论，正则项可视为重建过程中的滤波器。经典的拉普拉斯正

6、则项不能对噪声和图像纹理信息进行区分，所以重建效果较差。双边全变差正则项(BilateralTotalVariation，BTV)在噪声较大的情况下容易出现误判，影响最终估计结果。自适应核回归滤波器(AdaptiveKernelRegression．TV，AKTV)首先对图像结构进行估计，然后根据估计的结构自主选择核函数形状和大小，实现对图像纹理的精确估计，有效避免BTV出现的误判现象。选择AKTV作为正则项，实验结果证明AKTV不仅提高了算法的抗噪能力，而且增强了HR图像的整体细节。关键词：超分辨率重建正则化Tukey范数自适应核回归摘要IIAbstr

7、actSuperResolutionReconstruction(sen)issuchatechniquewhichreconstmctsoneorseveralhighresolutionimagesfromasite’oflowresolutionimages，usingd1鲁talsignalprocessingmethods．Withthehelpofthetechnique，tllereisnoneedtoup铲adethehardware．SoitisveVcheapforthetechniquetobewidelvusedinmanyare

8、aS．anditbecomesoneofthehotspotsinimagepr