基于學(xué)習(xí)的單幅圖像超分辨率技術(shù)研究.pdf

1、圖像超分辨率技術(shù)是指人們通過軟件的手段從一幅或多幅相關(guān)的低分辨率觀測圖像中重建出高分辨率圖像的過程。該技術(shù)最初應(yīng)用在醫(yī)學(xué)、航天等相關(guān)領(lǐng)域，但隨著人們對高分辨率圖像的需求越來越多，已逐漸滲透于日常生活中。圖像超分辨率問題作為不適定的反問題，當(dāng)前亟待解決的是如何通過優(yōu)化過程重建出更高質(zhì)量的圖像，因此超分辨率技術(shù)研究具有很大的現(xiàn)實意義。
　　基于學(xué)習(xí)的圖像超分辨率技術(shù)通過在豐富的數(shù)據(jù)集中學(xué)習(xí)到一組過完備字典實現(xiàn)圖像重建過程，獲得了較好的

2、重建結(jié)果。但現(xiàn)有的方法還存在字典學(xué)習(xí)效率低，正則化約束項不能有效的指導(dǎo)重建過程等問題，為了進一步提高重建圖像質(zhì)量和改善字典學(xué)習(xí)效率，本文研究了基于新型字典學(xué)習(xí)方法的圖像超分辨率重建，主要研究工作如下：
　　1．介紹了單幅圖像超分辨率技術(shù)的研究背景及意義，總結(jié)了其應(yīng)用前景。對國內(nèi)外現(xiàn)有的三類超分辨率方法做了全面的綜述，總結(jié)了各自的優(yōu)缺點。最后確定基于學(xué)習(xí)的方法為本文研究內(nèi)容，重點進行了分析。
　　2．針對現(xiàn)有的單幅圖像超分辨率

3、技術(shù)在訓(xùn)練字典時依賴于外部數(shù)據(jù)集，忽略對圖像自身的利用或者圖像自身的同尺度相似塊僅能提供有限的額外信息等問題，提出一種基于多尺度自相似性學(xué)習(xí)的超分辨率算法。首先對觀測圖像進行不同尺度的放縮形成多尺度的金字塔，然后利用鄰域嵌入方法在金字塔中尋找不同尺度的相似塊，將得到的相似塊組合成集合作為字典訓(xùn)練的數(shù)據(jù)集從中學(xué)習(xí)到冗余字典。仿真實驗表明，該方法提高了字典訓(xùn)練效率，同時也能保證超分辨率結(jié)果圖像的質(zhì)量。
　　3．針對現(xiàn)有的單幅圖像超分辨