[發(fā)明專利]一種基于混合分辨率稀疏字典學習的圖像超分辨率方法

有效

• 申請?zhí)枺?/td>: 201810091117.3
• 申請日: 2018-01-30
• 公開（公告）號: CN108335264B
• 公開（公告）日: 2021-08-03
• 發(fā)明（設計）人: 王中元;全敦權(quán);韓鎮(zhèn);肖晶
• 申請（專利權(quán)）人: 武漢大學
• 主分類號: G06T3/40
• 分類號: G06T3/40;G06K9/46
• 代理公司: 武漢科皓知識產(chǎn)權(quán)代理事務所(特殊普通合伙) 42222
• 代理人: 魏波

1.一種基于混合分辨率稀疏字典學習的圖像超分辨率方法，其特征在于，包括以下步驟：

步驟1：將圖像庫中的圖像作為訓練樣本，訓練分辨率為N₁×N₁和N₂×N₂的兩類低分辨率字典，獲取兩個高低分辨率字典對；其中，N₁×N₁和N₂×N₂的兩類低分辨率字典對應的高分辨率字典的分辨率為N₃×N₃和N₄×N₄；其中，N₁、N₂、N₃、N₄是預設閾值，N₁N₂N₃N₄；

其中，通過聯(lián)合訓練得到一個高低分辨率字典對，聯(lián)合訓練過程為:

其中，Y^h,Y^l是高低圖像塊對集合，N和M分別是高分辨率和低分辨率圖像塊向量形式的維度；D_h是高分辨率字典，D_l是低分辨率字典，Z是表達系數(shù)矩陣，λ是加權(quán)系數(shù)，||Z||₁使得系數(shù)矩陣Z變稀疏；

步驟2：將原始圖像分成大小為N₅×N₅的圖像塊；其中，N₅為預設閾值；

步驟3：獲取第一個圖像塊；

步驟4：計算所獲取圖像塊的方差；

步驟5：判斷圖像塊的方差是否大于設定的值，并選擇相應的低分辨率字典進行稀疏表達；

其中，若圖像塊的方差大于設定的閾值，則選擇分辨率為N₁×N₁的字典對圖像塊進行稀疏表達；否則，選擇分辨率為N₂×N₂的字典進行稀疏表達；

其中稀疏表達的計算公式如下：

其中，y是N₁×N₁或N₂×N₂的低分辨率圖像塊，D_l是低分辨率字典，α是稀疏表達系數(shù)，F(xiàn)是線性特征提取算子，參數(shù)λ平衡α的稀疏度和y的估計精度；

步驟6：對圖像塊進行高分辨率重構(gòu)；

步驟7：判斷是否是最后一個圖像塊；

若是，則流程結(jié)束；

如否，則獲取下一個圖片快，并回轉(zhuǎn)執(zhí)行驟4。

2.根據(jù)權(quán)利要求1所述的基于混合分辨率稀疏字典學習的圖像超分辨率方法，其特征在于，步驟6中高分辨率圖像塊的重構(gòu)公式為：

x＝D_hα

其中，x為重構(gòu)出的高分辨率圖像塊，D_h為高分辨率字典，α是步驟5中求取的稀疏表達系數(shù)。

3.根據(jù)權(quán)利要求1所述的基于混合分辨率稀疏字典學習的圖像超分辨率方法，其特征在于：步驟6中，對N₁×N₁的低分辨率圖像塊，選擇N₃×N₃的高分辨率字典進行重構(gòu)；對N₂×N₂的低分辨率圖像塊，選擇N₄×N₄的高分辨率字典進行重構(gòu)。