[發明專利]用于為低分辨率圖像提供超分辨率的設備和方法

有效

• 申請號: 201480082564.2
• 申請日: 2014-08-08
• 公開（公告）號: CN106796716B
• 公開（公告）日: 2018-11-16
• 發明（設計）人: 湯曉鷗;董超;呂健勤;何凱明
• 申請（專利權）人: 北京市商湯科技開發有限公司
• 主分類號: G06T5/00
• 分類號: G06T5/00
• 代理公司: 北京英賽嘉華知識產權代理有限責任公司 11204
• 代理人: 王達佐;王艷春

1.一種用于為低分辨率圖像提供超分辨率的設備，包括：

圖像塊提取與表示裝置，其包括被配置成從所述低分辨率圖像中提取圖像塊并且將所提取的圖像塊中的每個表示為高維向量的第一組濾波器；

映射裝置，其包括被配置成將所述高維向量中的每個非線性地映射為高分辨率圖像塊表示的第二組濾波器；以及

聚合裝置，其被配置成聚合所述高分辨率圖像塊表示，以生成所述低分辨率圖像的高分辨率圖像，

其中，所述第一組濾波器被配置成從所述低分辨率圖像中提取所述圖像塊并且根據第一參數的第一非線性函數將所提取的圖像塊中的每個表示為所述高維向量，其中所述第一參數是從與所述低分辨率圖像相關聯的預定參數中確定的。

2.根據權利要求1所述的設備，其中所述第二組濾波器被配置成根據第二參數的第二非線性函數將所述高維向量中的每個非線性地映射為所述高分辨率圖像塊表示，其中所述第二參數是從與所述高維向量相關聯的預定參數中確定的。

3.根據權利要求2所述的設備，其還包括：

比較裝置，其被配置成從預定訓練集中對與所述低分辨率圖像對應的標定真實高分辨率圖像進行取樣，并且比較所述聚合的高分辨率圖像與對應的標定真實高分辨率圖像之間的不同以生成重建誤差，其中將所述重建誤差反向傳播通過經過預先訓練的卷積神經網絡，以確定所述第一參數和所述第二參數。

4.根據權利要求3所述的設備，還包括訓練集準備裝置，其中所述訓練集準備裝置還包括：

修剪器，其被配置成從隨機選擇的訓練圖像中隨機修剪多個子圖像，以生成標定真實高分辨率子圖像的集合；

低分辨率子圖像生成器，其被配置成基于所述真實高分辨率子圖像的集合來生成低分辨率子圖像的集合；

配對裝置，其被配置成將所述標定真實高分辨率子圖像中的每個與對應的低分辨率子圖像進行配對；以及

收集器，其被配置成收集配對的標定真實高分辨率子圖像和所述低分辨率子圖像，以形成所述預定訓練集。

5.根據權利要求4所述的設備，其中所述低分辨率子圖像生成器還包括：

模糊裝置，其被配置成通過高斯核而使所述標定真實高分辨率子圖像中的每個模糊；

下取樣裝置，其被配置成以預定比例因子對模糊的標定真實高分辨率子圖像進行下取樣；以及

放大裝置，其被配置成以預定放大因子放大下取樣的標定真實高分辨率子圖像，以生成所述低分辨率子圖像的集合。

6.根據權利要求1所述的設備，其還包括：

放大單元，其被配置成將所述低分辨率圖像放大到預定尺寸。

7.根據權利要求3所述的設備，其中所述重建誤差包括均方誤差。

8.一種用于為低分辨率圖像提供超分辨率的方法，包括：

由包括第一組濾波器的圖像塊提取與表示裝置從所述低分辨率圖像中提取圖像塊并且將所提取的圖像塊中的每個表示為高維向量；

由包括第二組濾波器的映射裝置將所述高維向量中的每個非線性地映射為高分辨率圖像塊表示；以及

聚合所述高分辨率圖像塊表示，以生成高分辨率圖像，

其中，從所述低分辨率圖像中提取圖像塊并且將所提取的圖像塊中的每個表示為高維向量還包括：

從所述低分辨率圖像中提取圖像塊并且根據第一參數的第一非線性函數將所提取的圖像塊中的每個表示為所述高維向量，其中所述第一參數是從與所述低分辨率圖像相關聯的預定參數中確定的。

9.根據權利要求8所述的方法，其中將所述高維向量中的每個非線性地映射為高分辨率圖像塊表示還包括：

根據第二參數的第二非線性函數將所述高維向量中的每個非線性地映射為所述高分辨率圖像塊表示，其中所述第二參數是從與所述高維向量相關聯的預定參數中確定的。