使用改进的POCS算法的超分辨率图像复原.pdf

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1、第21卷第l8期电子设计工程2013年9月Vo1．21No．18ElectronicDesignEngineeringSep．2013使用改进的POCS算法的超分辨率图像复原谢甜f武汉科技大学湖北武汉430081)摘要：超分辨率复原技术的基本思想就是采用信号处理的方法，在改善图像质量的同时。重建成像系统截至频率外的信息。POCS(凸集投影)算法是一种广泛应用于图像超分辨率复原的方法。针对传统的POCS算法的边缘振荡效应，在分析其产生的原因．造成的影响的基础上，采用改进的POCS算法，以减少边缘振荡。

2、采用基于小波变换模极大值的改进POCS算法进行图像超分辨率复原。实验结果表明．该方法有效的较少了复原图像的边缘振荡效应．是一种有效的图像超分辨率复原方法关键词：凸集投影算法(pocs)；超分辨率图像复原；小波变换模极大值；边缘振荡中图分类号：TN911．73文献标识码：A文章编号：1674—6236(2013)l8-0142—03Super—resolutionimagerestorationviaimprovedPOCSalgorithmXIETian(WuhanUniversityofScien

3、ceandTechnology，Wuhan430081，China)Abstract：Supe卜resoluti0nimagerestorationmayrestorethehighfrequencyinformationbeyondthecut—offrequencyoftheimagingsystembyusingsignalprocessingmethod．POCS(projeetionontoconvexsets)algorithmisawidelyusedmethodofimagesupe

4、r-resolutionrecovery．AimingattheedgeringingefectoftraditionalPOCSalgorithm，visanalysesthebasicreasoncausingtheeffect，andadoptsanimprovedPOCSalgorithmtoreduceit．Basedonwavelettransformmodulusmaximaimprovedpocsalgorithmimagesuper-resolutionrecovery．Theex

5、perimentalresultsshowthatthemethodiseffectivelesstherecoveryimageedgeoscillationeffect，isanefectivesuper-resolutionimagerestorationmethod．Keywords：ProjectionsOntoConvexSetsalgorithm(POCS)；super—resolutionimagerestoration；wavelettransformmodulusmaxima：e

6、dgeoscillation由于受到成像条件和成像因素等方面的影响，在图像获帧图像的加性噪声。取的过程中不能得到原始场景中的所有信息。光学成像系统我们定义下面的封闭的．凸约束[41(在每帧的每个观察到相当于一个低通滤波器．由于环境因素的影响。系统响应在的低分辨率图像的一个像素)某个截至频率上的值都为零。超分辨率图像重建具有重要的={-厂(

7、j}，1)：lr~i(m，n)”≤占o(2)应用前景，如：遥感，医学，安全监控，等等。超分辨率图像重这里建算法可以分为两大类：频域算法和空间算法。空间算法使r93

8、用一般的观测模型，并具有良好的适应性和重建结果。空间、m，n)=辑(m，n)一∑l厂(，f)(m，H；，￡)(3)f．f)算法是超分辨率重建技术研究的主要方向，其中，POCS算法代表的统计不确定性，在观察时其值被设置为等于CO"是的最空间的有前途的算法之一【。其中的噪声的标准方差为，并设置统计支撑域为C≥0。则定义图像上的任意一个投影为1传统PoCS算法的基本理论尸m(，f)】在超分辨率图像重建过程．首先建立一个图像采集模x(k，1)-60~

9、f)+；)1(m(4)g(m，n)：，t)h(m，n；，z)(m，n)(1)，f)+f)1(m，，1)>(．f)使用POCS算法时，会使复原图像处在暗部区域的周其中,Ak，?)表示理想的高分辨率图像，熊(m，n)表示低分领域内的像素的颜色变得更暗的，而处在明亮区域的周同领辨率的观察图像序列的第i帧，h(m，n；，Z)表示第i帧图像域内的像素的颜色变得更亮．即产生边缘振荡效应[53。在观察的PSF(点扩散函数)，PSF包括模糊和采样，Vi(m，n)表示第i图像的暗部区域