[發明專利]一種圖像超分辨率重建方法及系統

在審

• 申請號: 202210020461.X
• 申請日: 2022-01-10
• 公開（公告）號: CN114519667A
• 公開（公告）日: 2022-05-20
• 發明（設計）人: 劉李漫
• 申請（專利權）人: 武漢圖科智能科技有限公司
• 主分類號: G06T3/40
• 分類號: G06T3/40;G06N3/04;G06N3/08
• 代理公司: 武漢藍寶石專利代理事務所(特殊普通合伙) 42242
• 代理人: 方菲

1.一種圖像超分辨率重建方法，其特征在于，包括：

獲取一張或多張第一分辨率圖像，提取其淺層信息；

基于信息蒸餾方法，對提取到的淺層信息進行深層提取，得到每張第一分辨率圖像的多個不同層級粒度和分辨率的特征；

將每張第一分辨率圖像及其多個不同層級粒度和分辨率的特征，輸入到訓練完成的重建網絡中，得到高于第一分辨率的第二分辨率圖像。

2.根據權利要求1所述的圖像超分辨率重建方法，其特征在于，所述基于信息蒸餾方法，對提取到的淺層信息進行深層提取，得到每張第一分辨率圖像的多個不同層級粒度和分辨率的特征包括：

構建深層特征提取模塊，所述深層特征提取模塊包括多個組－信息蒸餾模塊、多個密集快捷連接；

多個組－信息蒸餾模塊分別對提取到的淺層信息進行信息蒸餾，得到每張第一分辨率圖像的多個不同層級粒度和分辨率的特征；

每兩個組－信息蒸餾模塊之間通過密集快捷連接，構成一個組－信息蒸餾殘差組模塊；多個組－信息蒸餾殘差組模塊，用于學習所述多個不同層細粒度和分辨率的特征。

3.根據權利要求2所述的圖像超分辨率重建方法，其特征在于，所述多個每組－信息蒸餾模塊對提取到的淺層信息進行信息蒸餾包括：

構建多個級聯的分組可分離卷積殘差塊，每組可分離卷積殘差塊的輸出作為下一組可分離卷積殘差塊的輸入；

融合所有可分離卷積殘差塊的輸出特征圖；

對融合后的輸出特征圖進行壓縮和加權相乘，得到加權的輸出特征圖。

4.根據權利要求1所述的圖像超分辨率重建方法，其特征在于，所述重建網絡包括非對稱殘差模塊和上采樣重建模塊，

所述非對稱殘差模塊，用于根據輸入特征圖的不同空間尺寸和通道數，建立多個分支采樣路徑，并根據其和softmax操作，得到包含全局信息的特征圖；

所述上采樣重建模塊，用于將所述全局信息的特征圖進行上采樣，得到高于第一分辨率的第二分辨率圖像。

5.根據權利要求4所述的圖像超分辨率重建方法，其特征在于，所述上采樣重建模塊通過將擴大的全局信息的特征圖的通道數，并對擴大后的特征圖進行周期排列，得到高于第一分辨率的第二分辨率圖像。

6.根據權利要求1至5中任一項所述的圖像超分辨率重建方法，其特征在于，所述重建網絡通過復合損失函數進行訓練，

所述復合損失函數包括重建損失函數和高頻損失函數，

所述重建損失函數通過L1損失定義，所述高頻損失函數通過高頻提取算法定義。

7.一種圖像超分辨率重建系統，其特征在于，包括：

獲取模塊，用于獲取一張或多張第一分辨率圖像，提取其淺層信息；

蒸餾模塊，用于基于信息蒸餾方法，對提取到的淺層信息進行深層提取，得到每張第一分辨率圖像的多個不同層級粒度和分辨率的特征；

重建模塊，用于將每張第一分辨率圖像及其多個不同層級粒度和分辨率的特征，輸入到訓練完成的重建網絡中，得到高于第一分辨率的第二分辨率圖像。

8.根據權利要求7所述的圖像超分辨率重建系統，其特征在于，所述重建模塊包括非對稱殘差模塊和上采樣重建模塊，

所述非對稱殘差模塊，用于根據輸入特征圖的不同空間尺寸和通道數，建立多個分支采樣路徑，并根據其和softmax操作，得到包含全局信息的特征圖；

所述上采樣重建模塊，用于將所述全局信息的特征圖進行上采樣，得到高于第一分辨率的第二分辨率圖像。

9.一種電子設備，包括：一個或多個處理器；存儲裝置，用于存儲一個或多個程序，當所述一個或多個程序被所述一個或多個處理器執行，使得所述一個或多個處理器實現如權利要求1至6任一項所述的圖像超分辨率重建方法。

10.一種計算機可讀介質，其上存儲有計算機程序，其中，所述計算機程序被處理器執行時實現如權利要求1至6任一項所述的圖像超分辨率重建方法。