[發明專利]一種用于視頻圖像恢復增強的結構化稀疏詞典的構造方法

有效

• 申請號: 201110371505.5
• 申請日: 2011-11-21
• 公開（公告）號: CN102521799A
• 公開（公告）日: 2012-06-27
• 發明（設計）人: 袁梓瑾
• 申請（專利權）人: 四川虹微技術有限公司
• 主分類號: G06T5/00
• 分類號: G06T5/00;G06T7/00
• 代理公司: 成都行之專利代理事務所(普通合伙) 51220
• 代理人: 溫利平

技術領域

本發明屬于視頻圖像增強處理技術領域，更為具體地講，涉及在圖像視頻增強處理中用于視頻圖像恢復增強的結構化稀疏詞典的構造方法。

背景技術

因為圖像視頻采集系統自身固有的缺陷或局限性，通過攝像系統從現實場景采集到的數字圖像數據是經過了種種畫質退化效應后的結果。也就是說，因為種種原因，從采集后的數字圖像上看到的畫面與真實場景在視覺質量上存在明顯的差距。最典型的來說，有相機的點擴散函數(PSF)帶來模糊效應，相機CMOS或CCD感應芯片的分辨率限制帶來下采樣效應，空氣、相機系統噪聲疊加后的噪聲模糊效應等三大類圖像畫質退化的原因。

在典型的數字電視系統中，經過各類視頻壓縮技術編碼的視頻會隱含有程度不一的塊效應瑕疵，而來自傳統的廣播電視模擬信號除了其分辨率局限在PAL/NTSC上之外，還有模擬信號解碼轉為數字信號、去隔行處理等過程中因為誤差帶來的噪聲或畫質退化。這就是我們今天在從電視機上看到的畫面質量差強人意的原因。在播放高清視頻片源如藍光碟片時，賞心悅目的畫面效果正好說明了我們的普通視頻圖像畫質退化有多么嚴重。

因為海量的傳統非高清視頻源的存在，目前廣播電視信號仍然以PAL制式標準為主，使用各種低成本便攜攝像設備拍攝的低畫質視頻在不斷增加，這些都表明有創新發明新的視頻圖像畫質增強處理技術的巨大需求。

壓縮感知技術認為在滿足一定的條件下，被各種退化操作污損后的信號可以在一定程度上被準確重建與恢復。具體在圖像處理領域中，建模如下：

I_LR＝UI_HR+w????????????????????(1)

I_HR是未污染的理想的高清圖像信號，I_LR是經過各種退化操作后所觀察到的低清圖像信號，w是加性的噪聲變量，U線性的退化算子，可以是模糊算子、下采樣算子、加性污損算子等。圖像增強處理任務就是根據已知的低清圖像I_LR數據恢復出未知的理想高清圖像I_HR數據。為了得到視覺舒適的逼近的高清圖像I_HR，需要整合更多的自然圖像先驗知識，以約束高清圖像I_HR的恢復過程。該過程一般建模如下：

a~=arg mina||a||1,]]>且||ILR-UDa~||22≤ϵ---(2)]]>

IHR=Da~---(3)]]>