一种改进的毫米波图像超分辨率重建算法.pdf

《一种改进的毫米波图像超分辨率重建算法.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、DlGITA数L字VI视DE频O墓l【本文献信息】徐蕊娟．一种改进的毫米波图像超分辨率重建算法[J]．电视技术，2014，38(13)一种改进的毫米波图像超分辨率重建算法徐蕊娟(电子科技大学光电信息学院，四川成都610054)【摘要】针对毫米波成像时，由于天线孔径受限使得获取的图像空间分辨率很低、高频信息损失严重的1'7题，提出一种改进的非凸集投影超分辨算法。该算法以非凸集阈值收缩迭代算法(Non—convexShrinkingIteration，NCSHI)为基础，采用具有平移不变特性的双树复数小波作为稀疏基，引入了两步迭代过程，有效地

2、利用了前两次的迭代信息。实验仿真结果表明，该算法有效地改善了伪吉布斯效应，收敛速度更快，具有良好的超分辨性能。【关键词】毫米波成像；非凸集投影；超分辨；图像重建【中圈分类号】TP391【文献标志码】AModifiedMethodofPassiveMillimeter-waveImagingSuper-resolutionReconstructionXURuijuan(SchoolofOptoelectronicInformation，UniversityofElectronicScienceandTechnologyofChina，Che

3、ngdu610054，China)【Abstract】Tosolvetheproblemoflowresolutionimagescausedbythelow-passefectofpassivemillimeterwaveimagingsystem，amodifiedmethodbasedonthenon-convexshrinkingiteration(NCSHI)algorithmforreconstructionprocessisputforwardinthispaper．Thispaperpresentsanalgorithmu

4、·singdual—treecomplexwavelettransformandtwo-stepiterativeshrinkage，whichmakeseffectiveuseofthepreviousestimationsinordertogainamoreaccuratevalue．Experimentalresultsdemonstratethisalgorithmcanovercomethepseudo-Gibbseffect，hasbettersuper-resolutionperformanceanditsconvergen

5、cerateisfaster．【Keywords】passivemillimeter—waveimaging；non—convexshrinkingiteration；super-resolution；imagerestoration陷，本文选择了具有平移不变特性的双树复数小波作1毫米波成像为稀疏基对原始信号稀疏表示，在NCSHI算法基础上引毫米波成像机理类似于红外成像¨]，其成像技术就入了两步迭代，有效地改善了重建图像质量。是结合不同物体间辐射强度的差异，通过探测物体自身的2超分辨算法数学模型毫米波辐射能量实现成像。但由于天线馈源尺寸的

6、限制以及衍射受限效应，使得获取的图像分辨率很低。为了有毫米波成像衍射受限系统如图1所示，其过程主要效恢复衍射受限截止频率之外的图像高频信息，可以从信为：场景目标辐射能量，天线系统通过检测接收物体的亮号处理的角度进行处理，即应用超分辨算法来恢复更温分布，再进行一系列的信号处理，如对接收到的信号进多被滤掉的高频信息。行放大、滤波、检波等，最后进行超分辨复原得到原始场景在毫米波成像领域，目前提出了许多具有实用价值图像。其数学模型可以抽象为的超分辨算法。主要有最大后验(MAP)算法j、正交匹g(x，Y)=，Y)h(x，y)+n(x，Y)(1)配追

7、踪(OMP)算法、凸集投影(POCS)算法等。近年式中：g(x，Y)表示观测到的图像；_厂(，Y)和h(x，Y)分别来，有学者提出了一种快速迭代算法，即两步迭代收缩为原始场景图像和系统的点扩散函数；n(x，Y)是系统的算法(Two—stepIterativeShrinkage／Threshold，TWIST)。该加性噪声。在实际的建模过程中，如果忽略通道不一致性算法由前两次的迭代结果得到新的估计值，能够更快速更以及多波束的非均匀性影响因子，可以得到图1的成像有效地得到目标解。模型。为了得到更好的图像复原结果，可以有效地加入图，像的稀疏先验

8、信息，如近年来新兴的压缩感知(Com．pressedSensing，CS)理论。一般的重建算法通常选择具有三个方向的正交小波基作为图像的稀疏基。而正交小波图1毫米波成像模型基具有一定的局5艮．