【技术实现步骤摘要】
利用标准化组稀疏规则化的图像超分辨率重构系统及方法
本专利技术涉及图像复原
,尤其涉及一种利用标准化组稀疏规则化的图像超分辨率重构系统及方法。
技术介绍
图像超分辨率旨在由低分辨率图像恢复得到高分辨率图像,其在医学成像、数字摄影和计算机视觉等领域具有广泛应用。传统基于插值的超分辨率方法建立在图像的连续性假设基础上,利用邻近像素相似的先验知识,通过对邻近像素的灰度值加权求和生成带插值像素的灰度值。基于插值的超分辨率方法具有计算简单的优点。传统的插值方法包括:最近邻插值、双线性插值、双立方插值等。【参见文献:[1]KeysR.,‘Cubicconvolutioninterpolationfordigitalimageprocessing’,IEEETrans.Acoust.,SpeechSignalProcess.,1981,29,(6),pp.1153–1160】。基于模型的图像超分辨率重构,利用图像的先验信息规则化图像成像模型的反向求解,能得到具有更高质量的高分辨率图像。近年来,自然图像具有的非局部稀疏先验已成为图像恢复应用的强有力工具,并在图像超分辨率研究领域得到广为关注【参见文献:[2]KanChang,PakLunKevinDing,BaoxinLi.Singleimagesuper-resolutionusingcollaborativerepresentationandnon-localself-similarity,SignalProcessing,2018,149,pp.49-61.】。基于非局部稀疏的方法利用自然图像的结构相似性,通过 ...
【技术保护点】
1.一种利用标准化组稀疏规则化的图像超分辨率重构系统,其特征在于:设置有初始化模块(10)、路由选择模块(20)、图像滤波模块(30)和图像重构模块(40);输入低分辨率图像(00)、初始化模块(10)、路由选择模块(20)、图像滤波模块(30)、图像重构模块(40)和输出高分辨率图像(50)依次交互,图像重构模块(40)还和路由选择模块(20)交互。
【技术特征摘要】
1.一种利用标准化组稀疏规则化的图像超分辨率重构系统,其特征在于:设置有初始化模块(10)、路由选择模块(20)、图像滤波模块(30)和图像重构模块(40);输入低分辨率图像(00)、初始化模块(10)、路由选择模块(20)、图像滤波模块(30)、图像重构模块(40)和输出高分辨率图像(50)依次交互,图像重构模块(40)还和路由选择模块(20)交互。2.按权利要求1所述的图像超分辨率重构系统,其特征在于:所述的初始化模块(10)接收输入低分辨率图像(00)的测量值,并采用双线性插值方法或采用其它类似方法,得到图像超分辨率重构的初始估计值,送入路由选择模块(20)。3.按权利要求1所述的图像超分辨率重构系统,其特征在于:所述的路由选择模块(20)首次输出初始化模块(10)送入的图像超分辨率重构的初始估计值,之后均输出图像重构模块(40)送入的图像超分辨率重构的更新估计值。4.按权利要求1所述的图像超分辨率重构系统,其特征在于:所述的图像滤波模块(30)包括依次交互的图像重叠分块单元(31)、图像相似块组生成单元(32)、自适应字典生成单元(33)、图像块组自适应滤波单元(34)和图像合成单元(35),图像相似块组生成单元(32)还和图像块组自适应滤波单元(34)交互;图像重叠分块单元(31)对路由选择模块(20)输出的图像进行重叠分块,得到多个存在像素重叠的图像块,送入图像相似块组生成单元(32);图像相似块组生成单元(32)对图像重叠分块(31)单元送入的每一图像块,在其所在图像的规定邻域范围内,寻找到一组相似图像块,将该组相似图像块矢量化后生成与该图像块对应的数据矩阵,再送入自适应字典生成单元(33);自适应字典生成单元(33)根据图像相似块组生成单元(32)送入的每一数据矩阵,采用主成分分析技术生成自适应变换字典,再送入图像块组自适应滤波单元(34);图像块组自适应滤波单元(34)对图像相似块组生成32单元送入的每一数据矩阵,首先基于自适应字典生成单元(33)送入的变换字典进行正变换,然后计算子带系数的均值和方差,并进一步对子带系数进行软阈值收缩处理,最后将得到的阈值收缩处理的子带系数基于自适应字典生成单元(33)送入的变换字典进行正逆变换,再将结果送入图像合成单元(35);图像合成单元(35)对图像块组自适应滤波单元(34)送入的数据矩阵,采用在像素域对对应像素进行求加权平均,得到图像的滤波结果;再将图像的滤波结果送入图像重构模块(40)。5.按权利要求1所述的图像超分辨率重构系统,其特征在于:所述的图像重构模块(40)根据图像滤波模块(30)送入的图像滤波结果,以及系统输入的低分辨率图像,得到超分辨率重构图像的更新估计值,路由选择模块20将图像的更新估计值送入图像滤波模块(30),继续进行迭代运算,达到逐渐提升输出图像质量的目的。6.基于按权利要求1-5所述的图像超分辨率重构系统的重构方法,其特征在于:①初始化模块接收输入的低分辨率图像y,采用经典的双线性插值方法,生成高分辨率图像的初始估计x,送入路由选择模块,初始设置最大迭代次数J、阈值τ、规则化参数λ和η;②图像滤波:A、路由选择模块首次输出初始化模块...
【专利技术属性】
技术研发人员:熊承义,高志荣,金鑫,
申请(专利权)人:中南民族大学,
类型:发明
国别省市:湖北,42
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