[發明專利]一種多幀圖像超分辨率重建方法及其重建系統

有效

• 申請號: 201610049469.3
• 申請日: 2016-01-21
• 公開（公告）號: CN105513014B
• 公開（公告）日: 2019-02-01
• 發明（設計）人: 張東曉;梁宗旗;蔡國榕;吳云東;陳水利
• 申請（專利權）人: 集美大學
• 主分類號: G06T3/40
• 分類號: G06T3/40
• 代理公司: 暫無信息
• 代理人: 暫無信息

1.一種多幀圖像超分辨率重建方法，其特征在于，該方法包括：

根據幾何變換計算臨時結果，該步驟包括：

根據公式(1)計算每個高分辨率像素p在每幀低分辨率圖像中的投影：

p″_k＝DT_kp (1)，

式(1)中，p″_k為高分辨率像素p在第k幀低分辨率圖像中的投影，D為降采樣算子，T_k為幾何變換；

選擇距離所述投影p″_k最近的低分辨率像素p′_k，并按照公式(2)計算所述低分辨率像素p′_k在重建中的權重：

式(2)中，m為冪指數，d為所述投影p″_k與低分辨率像素p′_k之間的距離；

按照公式(2)確定的權重，將挑選出來的低分辨率像素的灰度值加權求和，獲得所述臨時結果

式(3)中，g_k(p′_k)為所述低分辨率像素p′_k的灰度值；

根據模糊核計算用于構建能量函數的濾波器的傳遞函數，該步驟包括：

根據3×3鄰域系統，獲取成像系統的模糊核h；

根據所述模糊核h計算h^rot、h^exp和h^zp，其中，所述h^rot為將所述模糊核h旋轉180°得到的結果，所述h^exp為將所述模糊核h進行擴展后得到的擴展模糊核，所述h^zp為將所述模糊核h進行零填充得到的結果；

利用所述h^exp和h^zp，按照公式(4)計算

式(4)中，ω₀為模糊核h的中心權重；

利用所述h^rot和按照公式(5)計算所述濾波器的傳遞函數

使用所述濾波器的傳遞函數和臨時結果構建用于超分辨率重建的能量函數并采用圖割算法進行極小化求解，即可得到最終的高分辨率圖像，該步驟包括：

根據公式(6)構造所述能量函數：

式(6)中，S為空域系統，是高分辨率像素的集合，N為鄰域系統，p和q均為鄰域系統中的高分辨率像素，f_p和f_q分別為高分辨率像素p和q的灰度值，A為二次項系數，計算公式為其中，ω_i為模糊核h的邊緣權重，為所述濾波器的傳遞函數和臨時結果卷積得到的結果，即λ為調節前后兩項比例的因子，Θ為閾值；

使用圖割算法對所述能量函數極小化，得到最終的高分辨率圖像f。

2.如權利要求1所述的方法，其特征在于，所述冪指數m為10。