改进的频域内亚像素级旋转角估计方法.pdf

《改进的频域内亚像素级旋转角估计方法.pdf》由会员上传分享，免费在线阅读，更多相关内容在应用文档-天天文库。

1、CompuWrEngineeringandApplications计算机工程与应用改进的频域内亚像素级旋转角估计方法张永亮，刘哲，郝珉慧，张鹤妮ZHANGYongliang，LIUZhe，HAOMinhui，ZHANGHeni西北工业大学理学院，西安710129SchoolofScience，NorthwesternPolytechnicalUniversity,Xi’an710129，ChinaZHANGYongUang，LIUZhe，HAOMinhui，eta1．Improvedfrequencydomainapproachf

2、orrotationangleestimation．ComputerEngineeringandApplications，2013，49(13)：125·127．Abstract：Sub-pixelimageregistrationisanessentialpartofsuper-res01utiOnimagereconstructionalgorithms．Unfortunately,whentherotationangelbetweeninputimagesissmall，theconventionalfrequencydom

3、ainalgorithmscannotobtainanaccurateestimation．Thus，animprovedapproachisproposedbytakingintoaccountboththehighfrequencyandlowfrequencycoefi—cients．Thenumericalresultsshowthattheproposedalgorithmhasabe~erperformanceinestimatingthesmallrot~ionangles．Keywords：superresolut

4、ion；frequencydomain；rotationestimation；spectrogram摘要：亚像素级配准是超分辨率重构的前提，其中旋转角估计的准确程度对重构效果有直接影响。针对传统的频域内旋转角估计在小角度估计不精确的缺点，提出了用部分幅值进行配准的改进算法。实验结果表明，改进算法对小角度旋转角估计比传统算法效果好。关键词：超分辨率重构；频域；旋转角估计；频谱图文献标志码：A中图分类号：TP391doi：10．3778~．issn．1002—8331．1l11-00851引言动参数估计方法；Reddy和Kim等提出了

5、频域内亚像素级由于高分辨率具有更多关键的细节信息，因而人们期运动参数估计方法；Vandewalle等提出了频域内运动参望获得高分辨率图像。依靠提高图像传感器分辨率的方数估计的方法，配准的精度和时间效率较空域内的方法有法获得高分辨率图像，会受到硬件条件和经济成本的限明显的提高n，并且验证了该方法的鲁棒性。制。一种具有应用前景的解决方法是运用超分辨率重构但是，基于频域的旋转角估计的方法在旋转角比较小技术。超分辨率重构是指采用信号处理技术通过多帧低(比如小于1。)时，估计的误差往往较大。这是由于传统的分辨率图像(Low．Resoluti

6、on，LR)获得一帧高分辨率图像方法主要利用了幅值很大的低频部分来计算相关性，而当(High．Resolution，HR)，即将针对同一场景的、彼此含有不旋转角度较小时，参与运算的低频部分幅值近似相等，无同信息的、多帧低分辨率图像合成为一帧高分辨率图像。法估计出其中的不同，造成了旋转角估计的不准确。已有Borman"1和Park等概述了超分辨率图像重构算法。的改进算法由于低频部分较高的幅值，干扰了旋转角估计超分辨率重构一般包括图像配准(参数估计)、图像重的准确性；同时考虑到高频部分的对噪声敏感，也会干扰构两个步骤。图像配准的精度一

7、般要求到达亚像素级。到配准的准确性。综合考虑这两方面，本文用介于高频和其中运动参数估计一般包括平移参数估计(shiftestimation)低频之间的部分参与运算，提出了一种用局部频域幅值计和旋转角参数估计(rotationestimation)。如果运动参数估算的改进方法。计误差较大，重构的高分辨率图像的质量会严重下降。因此，精确的亚像素级运动参数估计对于整个超分辨率重构2频域内旋转角估计理论基础算法是至关重要的。用于超分辨率图像重构的低分辨率图像之间会由于研究者在图像亚像素配准方面已经做了很多工作，提传感器抖动，焦距变化而存在

8、偏移。这种偏移一般来说是出了很多配准算法。Keren等提出了空域内亚像素级运微小的，且一般只考虑平移和旋转两种参数。为叙述方基金项目：国家自然科学基金(No．61071170)；教育部新世纪优秀人才支持计划。作者简介：张永亮(1988一)，男，研究