[發明專利]一種邊緣保持的紅外圖像重建方法

在審

• 申請號: 201710326271.X
• 申請日: 2017-05-10
• 公開（公告）號: CN107316274A
• 公開（公告）日: 2017-11-03
• 發明（設計）人: 代少升;張德洲;張綃綃;余良兵
• 申請（專利權）人: 重慶郵電大學
• 主分類號: G06T3/40
• 分類號: G06T3/40;G06T5/00;G06T5/10
• 代理公司: 重慶市恒信知識產權代理有限公司50102
• 代理人: 劉小紅

1.一種邊緣保持的紅外圖像重建方法，其特征在于，包括以下步驟：

1)、在用于重建的原始低分辨率圖像序列信息中提取圖像高頻信息成分Y_{k(high-frequency)}；

2)、對提取到的高頻信息成分Y_{k(high-frequency)}進行基于L2范數估計算子的超分辨率重建算法處理，得到高頻信息成分所對應的高分辨率圖像X_{high-freqency}；

3)、對原始低分辨率圖像序列信息進行基于L1范數估計算子的超分辨率算法重建，得到原始重建的高分辨率圖像X_original；

4)、將步驟2)的高頻信息重建的X_{high-freqency}與步驟3)的原始重建高分辨率圖像X_original采用灰度值直接疊加的方法進行信息融合，獲得最終的重建高分辨率圖像。

2.根據權利要求1所述的邊緣保持的紅外圖像重建方法，其特征在于，所述步驟1)中提取圖像高頻信息成分Y_{k(high-frequency)}采用的是采用三次插值采樣因子來獲取圖像序列中的高頻信息，具體公式如下，

Y~low-frequency=YkD↑,]]>

Y_{low-frequency}＝(Y_kB_kD↓)D↑D↑，

對于一幀低分辨率圖像Y_k，其相應的高分辨率圖像為X，這種映射關系可表示為，Y_k＝(D↓)B_kW_kX+n_k,k＝1,2,…,K，其中，表示對原始圖像進行上采樣，Y_{low-frequency}表示低頻分量信息，D↑上采樣因子，D↓為下采樣因子，B_k表示模糊矩陣，W_k表示幾何運動矩陣，n_k表示圖像采集過程中的加性噪聲，K表示第k幀圖像，最終得到的高頻信息分量成分為Y_{k(high-frequency)}。

3.根據權利要求1所述的邊緣保持的紅外圖像重建方法，其特征在于，所述步驟2)中基于L2范數估計算子的超分辨率重建是采用梯度下降優化法進行求解，當收斂時得到高頻信息重建圖像。

4.根據權利要求3所述的邊緣保持的紅外圖像重建方法，其特征在于，所述，所述基于L2范數估計算子的超分辨率重建具體包括：采用正則化項使用能夠保持圖像邊緣的全變分正則項，高頻成分重建的代價函數為，表示雙邊濾波算子權重控制系數，表示水平方向變換矩陣，表示垂直方向變換矩陣，X_h表示原始高分辨率圖像的高頻成分。

5.根據權利要求4所述的邊緣保持的紅外圖像重建方法，其特征在于，所述步驟3)中對原始低分辨率圖像序列信息進行基于L1范數估計算子的超分辨率算法重建采用的是梯度下降法優化進行求解，當收斂時得到原始重建的高分辨率圖像X_original。

6.根據權利要求5所述的邊緣保持的紅外圖像重建方法，其特征在于，所述步驟3)采用能夠保持圖像邊緣的全變分正則項，原始圖像重建的代價函數為，表示對低分辨率圖像進行上采樣后的圖像。