光滑逼近超完备稀疏表示的图像超分辨率重构.pdf

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1、第39卷第2期光电工程Vl01．39．NO．22012年2月Opto—ElectronicEngineeringFeb．2012文章编号：1003—501X(2012)02—0123—07光滑逼近超完备稀疏表示的图像超分辨率重构路锦正，2，张启衡，徐智勇，彭真明2(1．中国科学院光电技术研究所，成都610209；2．电子科技大学光电信息学院，成都610054；3．中国科学院研究生院，北京100049)。摘要：为改善单帧降质图像的分辨率水平，提出了一种新的基于稀疏表示的学习法超分辨率图像重构方法。针对信号在既定的欠定超完备字典下的非稀疏性问题，采

2、用光滑的递减函数逼近范数以避免对稀疏度先验的依赖，从而实现待重构图像块的有效稀疏表示，同时通过梯度下降的迭代优化获得稳定的收敛解。与双立方插值相比，图像的三倍超分辨实验显示，图像峰值信噪~b(PSNR)提高2dB，框架相似t~(SSIM)fP．善0．04，重构图像剔除了更多的模糊退化及边缘伪迹。该方法适于单帧降质图像的超分辨率增强。关键词：稀疏表示；超完备字典；光滑。范数；超分辨率重构中图分类号：TP391．4文献标志码：Adoi：10．3969~．issn．1003．501X．2012．02．023ImageSuper-resolutionR

3、econstructionBasedonSmoothlyApproximateOver-completeSparseRepresentatiOnLUJin．zheng，，ZHA_NGQi．heng，XUZhi．yong，PENGZhen．ming2(1．InstituteofOpticsandElectronics，ChineseAcademyofSciences，Chengdu610209，China；2，SchoolofOptoeleetronieInformation，UniversityofElectronicScienceandTec

4、hnology，Chengdu610054，China；3．GraduateUniversityofChineseAcademyofSciences，Beijing100049，China)Abstract：Toimproveresolutioncapacityofthedegradedimage，alearning—basedsuper-resolutionreconstructionmethodviasparserepresentationoverover-completedictionaryisintroduced．Duetonon—sp

5、arsestrepresentationofsignalwithrespecttogivenill--conditioneddictionary,thesuggestedsmoothedL0normsparse—-representationtechniqueoverblindsparsitywithcontinuousdescendingfunctioncanexhaustivelyexploitgivenspecificdictionary,achievingefectivesparsedecompositionoflowresolutio

6、nimagepatch．Afterwards，thestableandconvergentsolversareobtainedfromoptimizationofgradientsteepestdescent．Experimentalresultsdemonstratethat，comparedtoBicubicinterpolation，thePowerSignaltoNoiseRatio(PSNR)gainofimagethrice-zoomediscloseto2dB，andtheimprovementofStructuralSimila

7、rity(SSIM、isalmost0．04．Moreover,thesuper-resolvedimageseliminatedexcessiveblurringdegradationandannoyingedgeartifacts．Theproposedmethodcanbeefectivelyappliedtoresolutionenhancementofdegradedsingle-image．Keywords：sparserepresentation；over-completedictionary；smoothedL0norm；sup

8、er-resolutionreconstruction0引言基于学习的图像超分辨率重构(Super-resolutionReconstruction，