基于誤差補(bǔ)償算法的圖像超分辨率重建研究.pdf

1、近年來(lái)，圖像超分辨率重建已成為圖像處理領(lǐng)域的研究熱點(diǎn)。圖像超分辨率重建是利用一幀或序列具有微小差別的低分辨率圖像估計(jì)出一幀或序列高分辨率圖像。目前，該技術(shù)已經(jīng)廣泛用于遙感衛(wèi)星、氣象、醫(yī)學(xué)成像、電影制作、軍事等方面，在社會(huì)經(jīng)濟(jì)發(fā)展中起著重要的作用。
　　 圖像插值是解決圖像超分辨率重建的最有效方法之一，其利用已知鄰近像素點(diǎn)的灰度值估計(jì)產(chǎn)生未知點(diǎn)的灰度值，從而得到新的高分辨率圖像。
　　 論文主要探討基于誤差補(bǔ)償算法的單幀圖

2、像超分辨率重建方法。首先介紹圖像超分辨率重建研究的背景和意義，分析國(guó)內(nèi)外研究現(xiàn)狀，詳細(xì)闡述了傳統(tǒng)的插值方式，如鄰近點(diǎn)插值、雙線性插值和雙三次插值；然后引入誤差補(bǔ)償理論，提出幾種基于誤差補(bǔ)償算法的圖像超分辨率重建方法。論文的主要研究?jī)?nèi)容如下：
　　 (1)提出加權(quán)拋物線插值誤差補(bǔ)償理論，通過(guò)牛頓插值和拉格朗日插值公式推導(dǎo)出加權(quán)拋物線插值的誤差補(bǔ)償項(xiàng)，借助于Sobel算子取得插值點(diǎn)的邊緣方向，消除傳統(tǒng)線性插值造成的振鈴現(xiàn)象和棋盤(pán)效應(yīng)

3、，具有一定的邊緣自適應(yīng)功能，得到更加清晰的邊緣信息。
　　 (2)提出基于小波的雙線性插值誤差補(bǔ)償算法。增加雙線性插值的誤差補(bǔ)償項(xiàng)，利用Sobel算子設(shè)定插值點(diǎn)的邊緣方向，得到初始放大圖像。利用小波提取高頻成份，原始圖像幅值增強(qiáng)充當(dāng)?shù)皖l部分，再經(jīng)過(guò)小波逆變換得到高分辨率圖像。該算法考慮到圖像像素的全局相關(guān)性，得到更加清晰的邊緣信息。
　　 (3)提出基于小波的改進(jìn)加權(quán)拋物線插值誤差補(bǔ)償算法。增加加權(quán)拋物線插值的誤差補(bǔ)償項(xiàng)

4、，利用Sobel算子設(shè)定插值點(diǎn)的邊緣方向，得到初始放大圖像。利用小波提取高頻成份，原始圖像幅值增強(qiáng)充當(dāng)?shù)皖l部分，再經(jīng)過(guò)小波逆變換得到高分辨率圖像。該算法考慮到圖像像素的全局相關(guān)性，得到更加清晰的邊緣信息。
　　 (4)提出一種基于Contourlet與雙線性插值的圖像放大算法。新算法增加雙線性插值的誤差補(bǔ)償項(xiàng)；利用sobel算子設(shè)定插值點(diǎn)的邊緣方向，得到初始放大圖像；利用Contourlet提取高頻成份，原始圖像幅值增強(qiáng)充當(dāng)?shù)皖l

5、部分，再經(jīng)過(guò)Contourlet逆變換得到高分辨率圖像。實(shí)驗(yàn)結(jié)果表明，該算法考慮到全局相關(guān)性，得到更加清晰的邊緣和紋理信息。
　　 (5)提出一種基于Contourlet與改進(jìn)加權(quán)拋物線插值的圖像放大算法。增加加權(quán)拋物線插值的誤差補(bǔ)償項(xiàng)；利用Sobel算子設(shè)定插值點(diǎn)的邊緣方向，得到初始放大圖像；利用Contourlet提取高頻成份，原始圖像幅值增強(qiáng)充當(dāng)?shù)皖l部分，再經(jīng)過(guò)Contourlet逆變換得到高分辨率圖像。實(shí)驗(yàn)結(jié)果表明，該算