[發明專利]一種基于反向圖保持的單張圖像超分辨率方法

無效

• 申請號: 201210145054.8
• 申請日: 2012-05-10
• 公開（公告）號: CN102708556A
• 公開（公告）日: 2012-10-03
• 發明（設計）人: 胡瑞敏;江俊君;韓鎮;王冰;盧濤
• 申請（專利權）人: 武漢大學
• 主分類號: G06T5/50
• 分類號: G06T5/50
• 代理公司: 武漢科皓知識產權代理事務所(特殊普通合伙) 42222
• 代理人: 薛玲

1.一種基于反向圖保持的單張圖像超分辨率方法，其特征在于，包括如下步驟：

步驟1，構建高分辨率圖像塊訓練集和對應的低分辨率圖像塊訓練集，所述高分辨率圖像塊訓練集由多個高分辨率圖像塊構成，所述低分辨率圖像塊訓練集由相應的多個低分辨率圖像塊構成；

步驟2，構建描述高分辨率圖像塊訓練集內高分辨率圖像塊之間相似關系的鄰接矩陣圖，獲得相似矩陣W；

步驟3，根據步驟2所得相似矩陣W，基于重建后高分辨率圖像塊空間的反向圖約束項，計算出低分辨率圖像塊與對應高分辨率圖像塊之間的映射矩陣A；

步驟4，根據步驟3所得映射矩陣A重建輸入低分辨率圖像對應的高分辨率圖像。

2.根據權利要求1所述基于反向圖保持的單張圖像超分辨率方法，其特征在于：步驟2中的高分辨率圖像塊訓練集內高分辨率圖像塊之間相似關系的鄰接矩陣圖記為G，鄰接矩陣圖G的構建方法如下：

設步驟1所得高分辨率圖像塊訓練集為對應低分辨率圖像塊訓練集為高分辨率圖像塊訓練集X中每個高分辨率圖像塊x_i構成鄰接矩陣圖G的一個頂點，共N個頂點；連接任意兩個頂點x_i和x_j的邊的權值為w_ij，i的取值為1,2,…,N，j的取值為1,2,…,N，i≠j；權值w_ij定義如下：

其中N_K(x_i)表示x_i的K個近鄰頂點構成的集合，N_K(x_j)表示x_j的K個近鄰頂點構成的集合，通過確定所有權值w_ij獲得相似矩陣W=[w_ij]_N×N，K為預設的近鄰頂點個數。

3.根據權利要求2所述基于反向圖保持的單張圖像超分辨率方法，其特征在于：步驟3中映射矩陣A的計算方式如下：

首先分別通過Q=Y(I-W)(I-W)^TY^T、U=YY^T+λQ^T和V＝XY^T求得矩陣Q、U和V；其中，I為N×N的單位矩陣；

映射矩陣A的每一行元素按照如下公式計算出：

U^TA_i·=V_i·

s.t.A_i·≥0,i=1,2,…,4l

其中，A_i·和V_i·分別表示映射矩陣A和矩陣V的第i行，4l為映射矩陣A的行數；

計算出映射矩陣A的每一行元素后，連接起來組成最終的映射矩陣A，A=[A_1·;A_2·;…;A_4l·]。