一种改善图像边缘效果的POCS超分辨率重建方法.pdf

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1、第44卷第6期激光与红外Vo1．44，No．62014年6月IASER&INFRAREDJune，2014文章编号：1001．5078(2014)06-0697-05·图像与信号处理·一种改善图像边缘效果的POCS超分辨率重建方法谢寒，赵勋杰，李成金，张雪松(1．苏州大学物理科学与技术学院，江苏苏州215006；2．光电信息控制和安全技术重点实验室，河北燕郊065201)摘要：利用图像超分辨率重建(SRR)技术可以在现有成像系统基础上提高图像空间分辨力。凸集投影(POCS)是超分辨率重建的主流方法之一。对POCS算法进行了改进，具体改进体现在两个方面：(1

2、)用可控核回归插值图像作为POCS重建的初始估计以提高初始估计图像的质量；(2)将POCS重建中使用的点扩散函数(PSF)由高斯核改为可控核以减少重建图像的边缘振荡效应。对所提出的算法进行了仿真，实验结果显示采用本文方法重建图像的边缘效果有了明显的改善。关键词：超分辨率重建；凸集投影；图像插值；可控核；边缘保持中图分类号：TP391．41文献标识码：ADOI：10．3969／j．issn．1001—5078．2014．06．023POCSsuper-resolutionreconstructionmethodtoimprovethequalityofima

3、geedgeXIEHan。，ZHAOXun．jie，LICheng-jin一，ZHANGXue—song(1．SchoolofPhysicalScienceandTechnology，SochowUniversity，Suzhou215006，China；2．ScienceandTechnologyonElectro-opticalSecurityLaboratory，Yanjiao065201，China)Abstract：Imagesuper—resolutionreconstruction(SRR)technologycanimproveimages

4、patialresolutiononthebasisofexistingimagingsystems．Projectionontoconvexsets(POCS)isoneofthemainmethodsofSRR．POCSisim·provedinthispaper，whichmainlyincludestwoaspects：(1)Improvingthequalityoftheinitialestimatebykernelregressioninterpolation；(2)ReplacingGaussiankernelwithsteeringkern

5、elinthepointspreadfunction(PSF)tore·duceedgeringingartifactsofthereconstructedimage．Theproposedalgorithmissimulated．Theresultsshowthattheedgesofthereconstructedimagehavebeenimprovedgreatly．Keywords：superresolutionreconstruction；projectionontoconvexsets；imageinterpolation；steeringk

6、ernel；edgepre—serving1引言有互补信息的低分辨率图像，重建一幅或多幅高分红外成像系统由于探测器阵列数目及探测器结辨率图像的技术。它能有效提升图像空间分辨率，构的限制，空间采样频率通常无法满足采样定理，容在数字电视、医疗影像、军事、气象等领域都有着广易产生混频现象，导致图像模糊。提高探测器阵列泛的应用。的空间采样频率可以有效减轻混频效应，但该技术受到了成本和制作工艺的限制，所以如何在现有探基金项目：国防科技重点实验室基金项目。测器的基础上提高图像的空间分辨率成了近些年研作者简介：谢寒(1990一)，男，硕士研究生，研究方向为计算机视觉及应

7、用。E·mail：xdtbzy@126．com究的热点。SRR指的是由一组关于同一场景且含收稿日期：2013—10—11；修订日期：2013．11．11698激光与红外第44卷SflR算法可以分为两大类：频域算法和空问域PSF是由具体成像系统决定的，许多光学系统算法。1984年，Fsai和Huang首先提出了频域的采用高斯函数作为PSF，其表达式为：(n)2+(1_1)2SRR方法。频域SRR算法局限于全局平移，图像h(0，Yo)=Ce一——『I一，(一o，Y—())∈S退化模型具有空间不变性。空间域方法能包含各种(2)先验知识，具有更广的适应性和更多的灵

8、活性。目其中，O-为标准差，决定了模糊的程度；和Y是点前，比较有代