基于正則化的超分辨率圖像重建算法研究.pdf

1、超分辨率重建(SuperResolutionReconstruction，SRR)是根據(jù)若干幅低分辨率(LowResolution，LR)圖像，采用信號(hào)處理的方法重建出一幅或多幅高分辨率(HighResolution，HR)圖像的技術(shù)。由于無(wú)需對(duì)現(xiàn)有成像設(shè)備進(jìn)行升級(jí)就可以實(shí)現(xiàn)圖像分辨率的提高，有效降低了應(yīng)用成本，所以該技術(shù)在多個(gè)領(lǐng)域都有著廣闊的應(yīng)用前景，成為近年來(lái)圖像處理領(lǐng)域的一個(gè)研究熱點(diǎn)。
　　 本文簡(jiǎn)要介紹了圖像重建模型和空

2、域重建算法，重點(diǎn)研究了MAP框架下的正則化算法，對(duì)算法原理、數(shù)據(jù)保真項(xiàng)和正則項(xiàng)進(jìn)行了詳細(xì)分析。通過(guò)對(duì)比研究現(xiàn)有的幾種正則化算法可知穩(wěn)健性是決定算法性能的關(guān)鍵因素之一。然而，現(xiàn)有的算法如最小二乘估計(jì)因穩(wěn)健性較差而對(duì)離群值非常敏感，容易導(dǎo)致估計(jì)結(jié)果出現(xiàn)較大偏差。所以為了提高算法對(duì)離群值的抗干擾能力，根據(jù)穩(wěn)健估計(jì)理論，提出基于Tukey估計(jì)的新型數(shù)據(jù)保真項(xiàng)。實(shí)驗(yàn)結(jié)果證明，基于Tukey范數(shù)的新正則化算法具有良好的穩(wěn)健性，對(duì)于退化模型中的運(yùn)動(dòng)和

3、噪聲等偏差敏感度較低，重建圖像視覺效果較好。
　　 正則化算法中，正則項(xiàng)的作用是提取估計(jì)值與觀察值的偏差，以此作為對(duì)先驗(yàn)信息的補(bǔ)充來(lái)對(duì)估計(jì)結(jié)果進(jìn)行修正。因此正則項(xiàng)不僅保證了算法的穩(wěn)定輸出，而且直接影響著重建圖像的結(jié)構(gòu)特征。合適的正則項(xiàng)，可以在保證算法有效消除噪聲影響的同時(shí)，使重建圖像具有更加清晰的紋理。根據(jù)核回歸理論，正則項(xiàng)可視為重建過(guò)程中的濾波器。經(jīng)典的拉普拉斯正則項(xiàng)不能對(duì)噪聲和圖像紋理信息進(jìn)行區(qū)分，所以重建效果較差。雙邊全變