一种基于多时间差异和动态优化框架的视频超分辨装置制造方法及图纸

技术编号:45813265 阅读:18 留言:0更新日期:2025-07-15 22:26
本发明专利技术公开了一种基于多时间差异和动态优化框架的视频超分辨装置。包括:总模型;总模型包含多级时间差异分析机制模块、时间差异引导的动态路径优化模块、多注意力增强和校正模块、重建模块;通过计算相邻帧、跳跃帧和交叉帧之间的时间差异,捕捉不同时间间隔的运动特征;根据多级时间差异分析机制模块提取的时间差异定位运动区域;根据不同的帧间间隔即运动尺度动态选择不同的处理路径,获得不同路径的多尺度特征;对时间差异引导的动态路径优化模块的输出特征进行时间、空间和通道维度的信息融合和增强,最后将多注意力增强和校正模块的输出特征超分辨重建为目标帧。本发明专利技术优化不同运动尺度的目标对齐,减少对齐误差,增强空间信息表现。

【技术实现步骤摘要】

本专利技术属于视频处理,本专利技术涉及一种基于多时间差异和动态优化框架的视频超分辨装置,可应用于卫星遥感视频、自然场景视频等领域来进行运动目标的超分辨重建和识别。


技术介绍

1、随着视频处理技术的不断发展,视频超分辨已成为提升视频质量的重要研究方向。相比于单帧图像超分辨,视频超分辨不仅利用了空间信息,还能通过多帧间的时间关联性,提高时空一致性,增强细节复原效果,在视频增强、目标检测、智能监控等多个领域具有广泛应用价值。

2、然而,复杂的拍摄环境和硬件限制可能导致视频数据存在噪声、压缩失真以及运动模糊等问题,影响视觉质量并制约后续应用。为此,如何有效提升视频的空间分辨率、降低噪声干扰、增强运动细节成为急需解决的关键问题。

3、视频超分辨的关键在于如何利用多帧之间的冗余信息进行运动补偿和重建。传统超分辨方法依赖于构建先验信息并引入附加约束优化目标函数,然而,先验信息的选择和设计既复杂又耗时。近年来,卷积神经网络(cnn)凭借强大的学习能力和非线性特征表示能力,已成为超分辨领域的主流技术。目前,大多数方法依赖光流和可变形卷积技术进行运动估本文档来自技高网...

【技术保护点】

1.一种基于多时间差异和动态优化框架的视频超分辨装置,其特征在于,包括:总模型;将帧图像序列输入到总模型中,其中,是目标帧,其余的是支持帧;总模型包含多级时间差异分析机制模块、时间差异引导的动态路径优化模块、多注意力增强和校正模块、重建模块;

2.根据权利要求1所述的一种基于多时间差异和动态优化框架的视频超分辨装置,其特征在于,多级时间差异分析机制模块中包含三个分支模块,分别是:

3.根据权利要求2所述的一种基于多时间差异和动态优化框架的视频超分辨装置,其特征在于,相邻时间差异模块中,逐帧输入相邻时间差异模块中,获得小尺度的局部运动信息,通过相邻帧相减得到RGB差...

【技术特征摘要】

1.一种基于多时间差异和动态优化框架的视频超分辨装置,其特征在于,包括:总模型;将帧图像序列输入到总模型中,其中,是目标帧,其余的是支持帧;总模型包含多级时间差异分析机制模块、时间差异引导的动态路径优化模块、多注意力增强和校正模块、重建模块;

2.根据权利要求1所述的一种基于多时间差异和动态优化框架的视频超分辨装置,其特征在于,多级时间差异分析机制模块中包含三个分支模块,分别是:

3.根据权利要求2所述的一种基于多时间差异和动态优化框架的视频超分辨装置,其特征在于,相邻时间差异模块中,逐帧输入相邻时间差异模块中,获得小尺度的局部运动信息,通过相邻帧相减得到rgb差异图,然后,将差异图沿时间维度堆叠,并使用卷积进行特征提取,随后通过平均池化操作将其降采样至低分辨率空间,接下来,将差异图在通道维度进行拼接得到差异信息,上述过程表示为:

4.根据权利要求3所述的一种基于多时间差异和动态优化框架的视频超分辨装置,其特征在于,在跳跃时间差异模块中,首先,将图像序列输入跳跃时间差异模块,输入帧数为相邻时间差异模块中的一半,接着,计算跳跃帧之间的时间差异,得到rgb差异图,将差异图沿时间维度堆叠,并使用卷积进行特征提取,随后通过平均池化操作将其降采样至低分辨率空间,接下来,将差异图在通道维度进行拼接得到差异信息,具体处理方式为:

5.根据权利要求4所述的一种基于多时间差异和动态优化框架的视频超分辨装置,其特征在于,交叉时间差异模块中,将图像序列按相反顺序重新排列,得到正向和反向帧序列和,两个序列分别进行卷积、通道连接、压缩和卷积操作,以平滑大方差,具体过程如下:

6.根据权利要求5所述的一种基于多时间差异和动态优化框架的视频超分辨装置,其特征在于,时间差异引导的动态路...

【专利技术属性】
技术研发人员:郭友明赵倩闵雷鲜浩饶长辉
申请(专利权)人:中国科学院光电技术研究所
类型:发明
国别省市:

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