[發(fā)明專利]基于圖像塊自適應(yīng)配準的視頻超分辨重建方法

在審

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• 申請日: 2014-06-20
• 公開（公告）號: CN104063849A
• 公開（公告）日: 2014-09-24
• 發(fā)明（設(shè)計）人: 盧濤;張彥鐸;李曉林;盧騰;萬永靜;余軍;魏運運;周敏
• 申請（專利權(quán)）人: 武漢工程大學
• 主分類號: G06T5/00
• 分類號: G06T5/00;G06T5/50
• 代理公司: 湖北武漢永嘉專利代理有限公司 42102
• 代理人: 許美紅;唐萬榮

1.一種基于圖像塊自適應(yīng)配準的視頻超分辨重建方法，其特征在于，包括如下步驟：

步驟1：輸入低分辨率視頻圖像，獲得多幀低分辯率圖像，將這些圖像劃分為當前幀和多個參考幀，并用幀差法得到運動邊緣提取信息圖；

步驟2：用自適應(yīng)圖像塊的配準準則對運動邊緣提取信息圖進行圖像塊的大小劃分，以確定原始圖像塊大小劃分模型，根據(jù)該大小劃分模型對所述運動邊緣提取信息圖進行劃分和配準得到塊劃分示意圖；

步驟3：對塊劃分示意圖進行降質(zhì)模型分析，從而得出降質(zhì)函數(shù)，并推導(dǎo)出成像模糊降質(zhì)值、加性干擾降質(zhì)值以及圖像欠采樣值；

步驟4：建立高分辨率圖像與現(xiàn)有的低分辨率圖像之間的數(shù)學表達關(guān)系，并根據(jù)步驟3推導(dǎo)出的值以及配準過程中的配準參數(shù)得出高分辨率率圖像的最佳估計值，最后根據(jù)該最佳估算值生成高分辨率視頻圖像。

2.根據(jù)權(quán)利要求1所述的基于圖像塊自適應(yīng)配準的視頻超分辨重建方法，其特征在于，在步驟2和步驟3之間還包括配準誤差修正步驟：采用自適應(yīng)閾值運動矢量修正法來修正圖像塊在配準中存在配準誤差。

3.根據(jù)權(quán)利要求1所述的基于圖像塊自適應(yīng)配準的視頻超分辨重建方法，其特征在于，步驟1中的幀差法具體為將視頻中相鄰兩幀對應(yīng)像素點的像素值逐點相減，得到一個殘差圖像；對該殘差圖像再進行閾值濾波，去除由于光照因素引起的像素值變動而帶來的殘差。

4.根據(jù)權(quán)利要求1所述的基于圖像塊自適應(yīng)配準的視頻超分辨重建方法，其特征在于，步驟2中，自適應(yīng)圖像塊的配準準則是根據(jù)圖像塊在配準當中的抗噪能力準確度和準精度選擇不同大小的劃分塊。

5.根據(jù)權(quán)利要求2所述圖像塊自適應(yīng)配準的視頻超分辨重建方法，其特征在于，自適應(yīng)閾值運動矢量修正法具體為由已知的配準參數(shù)和參考圖像求出補償圖像，計算待配準圖像與補償圖像中對應(yīng)像素點之間的絕對差值，根據(jù)該絕對差值判斷是否存在配準誤差，對出現(xiàn)配準錯誤的點，直接放棄當前的配準參數(shù)，補償圖像由原圖像構(gòu)成。

6.根據(jù)權(quán)利要求1所述的基于圖像塊自適應(yīng)配準的視頻超分辨重建方法，其特征在于，視頻中單幀高分辨率圖像的重建代價函數(shù)如下：

arg(X)=minX[||Y-C·X||22+λτ(X)]]]>

其中，X是所求的高分辨率幀圖像，C是包括配準參數(shù)在內(nèi)的配準系數(shù)，λ是平衡因子，調(diào)整重建誤差與重建高分辨率圖像平滑之間的關(guān)系，τ(X)是高分辨率圖像的平滑先驗。