图像重建方法及装置制造方法及图纸
【技术实现步骤摘要】
图像重建方法及装置
本专利技术实施例涉及图像处理
，尤其涉及一种图像重建方法及装置。
技术介绍
压缩感知(CompressedSensing)，作为一个新的采样理论，通过开发信号的稀疏特性，在远小于奈奎斯特采样率的条件下，用随机采样获取信号的离散样本，然后通过非线性重建算法完美地重建信号。在图像采集方面基于压缩感知的图像重建的过程为：根据采集的图像观测向量，把原图像信号转换成对应基下的稀疏系数，、然后再将处理过后的系数变换回来，即可获得稀疏重建的原图像。例如，原图像信号为x，采集的图像观测向量为b，用一个随机观测矩阵A对原图像信号x进行线性投影得到的线性向量即为观测向量b，则b＝Ax，那么上述方程的求逆过程即为原图像的重建过程，一般只需从A中选择少量观测矩阵的列向量就可准确的恢复出原图像x。但是，现有技术基于压缩感知的图像重建过程，其计算复杂度较高，不能满足图像处理设备的快速处理需求，而且，其要求图像处理设备具备较强的处理能力，不能满足处理能力较低的图像处理设备的需求。
技术实现思路
本专利技术提供一种图像重建方法及装置，用以解决现有技术中基于压缩感知的图像重建...
【技术保护点】
一种图像重建方法，其特征在于，包括：采集获取分辨率为s×r的观测图像，其中，s为所述观测图像的像素行数，r为所述观测图像的像素列数，且s×r=m，所述m为分辨率为m×n的原图像的像素行数，所述r等于所述原图像可分得的图像块数；根据所述s×r的观测图像和m×r的观测矩阵，计算获取所述原图像的各图像块对应的像素值，其中，所述观测矩阵中包含与所述各图像块分别对应的列向量；采用各图像块对应的像素值确定各图像块中各像素点的像素值以重建所述原图像。
【技术特征摘要】
1.一种图像重建方法，其特征在于，包括：采集获取分辨率为s×r的观测图像，其中，s为所述观测图像的像素行数，r为所述观测图像的像素列数，且s×r＝m，所述m为分辨率为m×n的原图像的像素行数，所述r等于所述原图像可分得的图像块数；根据所述s×r的观测图像和m×r的观测矩阵，计算获取所述原图像的各图像块对应的像素值，其中，所述观测矩阵中包含与所述各图像块分别对应的列向量；采用各图像块对应的像素值确定各图像块中各像素点的像素值以重建所述原图像。2.根据权利要求1所述的方法，其特征在于，所述采集获取分辨率为s×r的观测图像之前，还包括：根据原图像的分辨率，确定原图像可分得的图像块数。3.根据权利要求2所述的方法，其特征在于，所述根据原图像的分辨率，确定原图像可分得的图像块数，包括：确定基本块的大小为a×b，并且确定距离所述原图像的上边缘的像素行数为ua、距离所述原图像的左边缘的像素列数为ub，其中，a＜m，b＜n，ua＜m，ub＜n；计算距离所述原图像的下边缘的像素行数va，其中，va＝mod(m-ua，a)，并且，计算距离所述原图像的右边缘的像素列数vb，其中，vb＝mod(n-ub,b)；若ua＝ub＝va＝vb＝0，则r＝K×L，其中，K＝m/a，L＝n/b；若ua、ub、va以及vb中至少有一个不等于0，则r＝K×L+i1，其中，K＝(m-ua-va)/a，L＝(n-ub-vb)/b，i1为将所述原图像中除去K×L个基本块之外的像素点随机进行图像块划分得到的图像块数。4.根据权利要求1～3中任一项所述的方法，其特征在于，所述观测矩阵中的每一个列向量对应一个图像块，且所述列向量为从第一观测矩阵中与所述图像块中各像素点对应的列向量中随机选择的一个列向量，其中，所述第一观测矩阵包括与所述原图像中各像素点对应的列向量；所述采用各图像块对应的像素值确定各图像块中各像素点的像素值以重建所述原图像，包括：采用各图像块对应的像素值作为各图像块中各像素点的像素值以重建所述原图像；或者，采用与图像块的矩阵大小相同的权重系数模板中的各调节系数对各图像块对应的像素值进行调节处理，得到各图像块中各像素点的像素值以重建所述原图像。5.根据权利要求1～3中任一项所述的方法，其特征在于，所述观测矩阵中的每一列列向量对应一个图像块，且该列向量为采用加权系数对第一观测矩阵中与所述图像块中各像素点对应的列向量进行加权平均得到的向量，其中，所述第一观测矩阵包括与所述原图像中各像素点对应的列向量；所述采用各图像块对应的像素值确定各图像块中各像素点的像素值以重建所述原图像，包括：将各图像块对应的像素值除以所述加权系数，得到调整后的像素值，并将调整后的像素值作为各图像块中各像素点的像素值以重建所述原图像；或者，将各图像块对应的像素值除以所述加权系数，得到调整后的像素值，采用与图像块的矩阵大小相同的权重系数模板中的各调节系数对各图像块对应的像素值进行调节处理，得到各图像块中各像素点的像素值以重建所述原图像。6.根据权利要求2所述的方法，其特征在于，所述根据原图像的分辨率，确定原图像可分得的图像块数，包括：步骤1：确定基本块的大小为a×b，并且确定距离所述原图像的上边缘的像素行数ua、距离所述原图像的左边缘的像素列数ub，其中，a＜m，b＜n，ua＜m，ub＜n；步骤2：计算距离所述原图像的下边缘的像素行数va，其中，va＝mod(m-ua，a)，并且，计算距离所述原图像的右边缘的像素列数vb，其中，vb＝mod(n-ub,b)；步骤3：确定划分的图像块数r＝K×L+i2，其中，K＝(m-ua-va)/a，L＝(n-ub-vb)/b，i2为将所述原图像中除去K×L个基本块之外的像素点随机进行图像块划分得到的图像块数，并记录划分的图像块与所述原图像的像素点之间的第一对应关系；以预设步长d1，减小ua，并重复执行上述步骤1～步骤3，直到ua≤0，得到int(ua/d1)次图像划分结果，并记录各次图像划分结果中各图像块与所述原图像的像素点之间的第二对应关系；其中，d1＞0；以预设步长d2，减小ub，并重复执行上述步骤1～步骤3，直到ub≤0，得到int(ub/d2)次图像划分结果，并记录各次图像划分结果中各图像块与所述原图像的像素点之间的第三对应关系；其中，d2＞0；所述根据所述s×r的观测图像和m×r的观测矩阵，计算获取所述原图像的各图像块对应的像素值，包括：根据所述s×r的观测图像和与各次图像划分结果分别对应的m×r的观测矩阵，计算获取各次图像划分结果中各图像块对应的像素值；所述采用各图像块对应的像素值确定各图像块中各像素点的像素值以重建所述原图像，包括：根据所述各次图像划分结果中各图像块对应的像素值，确定各次图像划分结果中各图像块中各像素点的像素值；根据所述第一对应关系、第二对应关系、第三对应关系以及所述各次图像划分结果中各图像块中各像素点的像素值，确定与原图像的各像素点对应的像素值；对所述与原图像的各像素点中的第一像素点进行像素值平均处理，其中，所述第一像素点为所述原图像的各像素点中具有至少两个像素值的像素点，所述平均处理后的像素值作为所述第一像素点的像素值。7.根据权利要求6所述的方法，其特征在于，所述与各次图像划分结果分别对应的m×r的观测矩阵中，每一列列向量对应该次图像划分结果的一个图像块，且该列向量为从第一观测矩阵中与该图像块中各像素点对应的列向量中随机选择的一个列向量，其中，所述第一观测矩阵包括与所述原图像中各像素点对应的列向量；所述根据所述各次图像划分结果中各图像块对应的像素值，确定各次图像划分结果中各图像块中各像素点的像素值，包括：采用所述各次图像划分结果中各图像块对应的像素值，作为各次图像划分结果中各图像块中各像素点的像素值；或者，采用与图像块的矩阵大小相同的权重系数模板中的各调节系数对各次图像划分结果中各图像块对应的像素值进行调节处理，得到各次图像划分结果中各图像块中各像素点的像素值。8.根据权利要求6所述的方法，其特征在于，所述与各次图像划分结果分别对应的m×r的观测矩阵中，每一个列向量对应一个图像块，且所述列向量为采用加权系数对第一观测矩阵中与该图像块中各像素点对应的列向量进行加权平均得到的向量，其中，所述第一观测矩阵包括与所述原图像中各像素点对应的列向量；所述根据所述各次图像划分结果中各图像块对应的像素值，确定各次图像划分结果中各图像块中各像素点的像素值，包括：将所述各次图像划分结果中各图像块对应的像素值除以所述加权系数，得到调整后的像素值，并将调整后的像素值作为所述各次图像划分结果中各图像块中各像素点的像素值；或者，将所述各次图像划分结果中各图像块对应的像素值除以所述加权系数，得到调整后的像素值，采用与图像块的矩阵大小相同的权重系数模板中的各调节系数对所述各次图像划分结果中各图像块对应的像素值进行调节处理，得到所述各次图像划分结果中各图像块中各像素点的像素值。9.根据权利要求1所述的方法，其特征在于，所述根据所述s×r的观测图像和m×r观测矩阵，计算获取所述原图像的各图像块对应的像素值，包括：采用下述公式(1)计算获取所述原图像的各图像块对应的像素值：
【专利技术属性】
技术研发人员：袁梓瑾，倪林，邵文平，
申请(专利权)人：华为技术有限公司，中国科学技术大学，
类型：发明
国别省市：广东;44
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