基于非局部均值的单帧图像超分辨率重建算法

为了解决单帧低分辨率图像获得高分辨率图像的问题,提出了一种基于非局部均值滤波的单帧图像超分辨率算法,将图像超分辨率重建视为反问题,建立正则化模型,充分考虑图像的局部结构信息和自然图像中不同尺度的相似性冗余,加入非局部滤波.实验结果表明,文中算法从单帧图像重建的图像边缘轮廓和纹理较传统算法清楚,有效抑制了人工伪影,同时对噪声具有鲁棒性.在视觉效果及峰值信噪比上都取得良好的结果.     

基于差分曲率的非局部均值图像降噪算法

传统非局部均值滤波算法忽略了图像块之间的结构相似性,造成搜寻相似像素不充分,使得一些图像细节被滤除.因此,利用差分曲率对图像边缘和斜坡等结构信息的良好检测性能,提出了一种基于差分曲率的非局部均值降噪算法.该方法充分利用图像块之间灰度值和差分曲率的欧氏距离共同确定权重,对图像块之间进行更好的相似性判断,进而优化传统非局部均值滤波算法.实验结果表明,与传统的非局部均值降噪算法相比,新算法能有效地保持图像边缘细节等信息,改善了传统非局部均值算法的去噪性能,取得了良好的降噪效果.     

基于梯度方向的非局部均值图像去噪算法

传统非局部均值去噪算法忽略了像素点邻域灰度值之间的差异,导致图像边缘模糊及细节丢失.因此,利用两个像素点邻域之间的梯度方向在添加噪声前后仍具有相似性的特点,提出一种基于梯度方向的非局部均值图像去噪算法.首先,对含有噪声的图像进行高斯滤波预处理;其次,充分利用区域的梯度信息和邻域块之间的灰度值共同确定权重,对邻域块之间进行更好的相似性判断,进而优化传统非局部均值滤波算法.实验结果表明,相比传统的非局部均值算法,本文算法可保留更多的图像细节信息,得到更优的去噪性能.     

基于余弦相似度的非局部均值滤波方法

为了解决非局部均值滤波(N L M)中会出现过度滤波,模糊了边缘结构信息等问题,提出了一种基于余弦相似度非局部均值滤波方法.该方法用余弦相似度改进非局部均值滤波中子块相似度的度量,能利用结构信息,对图像边缘结构信息进行更好的保持,同时可以减少图像明暗程度对去噪效果的影响.通过多个典型图像和不同的滤波参数h的实验表明,该算法与经典非局部均值滤波算法、基于积分图像的非局部均值滤波算法、Adaptive Wavelet Thresh?old算法、2VAR-BMWP-MAP算法、减小斑点扩散算法相比,实验结果表明:该算法能在有效去除噪声的同时更好保持边缘结构信息.另外,针对少有图像评价指标能在反映图像去噪程度的同时反映去噪算法的细节保持程度,在方法噪声的基础上提出了一种新的图像去噪评价指标,定义为方法噪声差(C B).结论表明:方法噪声差的确能反应去噪程度的同时反应图像细节的保持程度,且比误差的均方差(M S E)更符合人的主观视觉感受.     

基于多尺度局部自相似性和邻域嵌入的超分辨率算法研究

多尺度局部自相似性是指同一幅图像中存在相同尺度或不同尺度的相似子块,这种图像局部结构自相似性广泛存在于自然图像中。提出了一种基于多尺度局部自相似性结合邻域嵌入的单幅图像超分辨率算法,该算法不依赖于外界图像,仅仅在原始图像的局部子窗口中搜索目标图像块的相似子块,并结合邻域嵌入算法,进一步提高参与重建的图像块与目标图像块的相似性程度。实验结果表明,与双三次插值与传统邻域嵌入算法相比,新算法在保证算法效率的前提下,能有效提升超分辨图像的重建质量。     

一种基于阵列相机的超分辨率重建方法

本文利用阵列相机获取的多幅低分辨率图像合成一幅去噪高分辨率图像,提出一种基于阵列相机的超分辨重建去噪方法.首先,对阵列相机获取图像进行基于卷积神经网络的单幅低分辨率图像的超分辨率重建.其次采用SURF分块匹配方法实现多幅高分辨率图像的配准.最后对配准图像进行基于逐像素多尺度融合的多幅高分辨率图像融合.利用ISO12233分辨率卡进行对比测试,以证明本文方法具有更高图像解析度并减小噪声影响.     

基于控制核回归的多帧图像超分辨率重建

针对多帧图像超分辨率重建问题,本文提出了一种基于控制核回归的重建方法.该方法先对低分辨率图像序列进行亚像素配准,再利用控制核回归进行非均匀插值得到高分辨率图像的初始估计,然后通过迭代控制核回归进行进一步的鲁棒估计,最后经过全变差正则化图像复原得到高分辨率重建图像.本文针对模拟图像序列及真实视频图像序列进行了对比实验,结果表明本文方法不但可以较好地保持图像中的细节信息,而且有较好的去噪能力,能够有效地提高图像重建质量.     

非局部稀疏表示正则化的磁共振图像重建

传统的基于稀疏性先验和全变分正则项约束的图像重建算法不能有效重建图像中的各种结构。为了提高重建质量,在采用传统重建算法中基于稀疏性的先验约束的同时,将重建图像的稀疏系数应逼近原始图像稀疏系数这一先验约束引入图像重建模型。通过图像子块之间的非局部相似性估计原始图像,得到非局部稀疏表示正则化的磁共振图像重建模型,并利用快速混合分裂算法求解模型。实验结果表明,算法能够对磁共振图像进行较好的重建。     

联合双边滤波和非局部滤波的图像去噪算法

针对非局部滤波去噪算法计算复杂度高的问题,提出联合双边滤波和非局部滤波的图像去噪算法。分析非局部滤波和双边滤波的各自优势,根据边界点和平滑区域的滤波系数,确定利用半局部均值滤波对图像边界去噪,平滑部分用双边滤波去噪。实验结果表明,该算法在保证去噪性能的同时,提高了计算速度,降低了计算复杂度。     

超分辨率人脸图像重构识别

为了解决单幅低分辨率人脸图像重构问题,提出了基于线性物体类理论重构超分辨率人脸图像的新方法。首先利用ICA和PCA提取不同分辨率人脸的特征子空间,然后利用通过训练得到的分辨率转换矩阵重构其相对应的超分辨率人脸图像,实验表明该算法与传统的算法相比重构出的人脸图像质量和识别率都有了很大的提高。     

局部平均显著梯度保边滤波算法

针对传统平均保边滤波算法中存在的光晕伪影现象,提出一种显著图局部平均梯度的保边滤波算法.利用显著图像边缘对比度突出的特点,简化边缘区域和非边缘区域间的阈值设定工作,并根据显著图的平均梯度自适应的平滑图像中的细节和噪声部分,同时保持边缘清晰.实验结果表明,显著图局部平均梯度的保边滤波算法利用显著特性有效地避免了传统平均滤波算法中的光晕伪影现象.相对于传统平均滤波算法,在降噪、多尺度增强以及HDR方面都有较好的表现.     

联合双重滤波的水下图像NSCT阈值去噪算法

针对水下图像噪声特点以及去噪时边缘细节保护不理想的问题,提出了基于联合双重滤波的NSCT阈值去噪算法.该方法采用具有平移不变性的非下采样轮廓波变换对水下图像进行多尺度和多方向分解,根据分解后图像的噪声分布特点,联合频域与空域方法将中值滤波和非局部均值滤波算法分别应用于高低频图像的滤波处理,设置合理阈值进行去噪,进一步恢复图像细节并重构图像.实验结果表明,水下图像的去噪效果明显提高.     

非参数估计方法

为了解决函数估计问题,首先讨论了传统的参数回归方法.由于传统方法需要先验知识来决定参数模型,因此不稳健,且对模型敏感.因此,引入了基于数据驱动的非参数方法,无需任何先验知识即可对未知函数进行估计.本文主要介绍最新的8种非参数回归方法：核方法、局部多项式回归、正则化方法、正态均值模型、小波方法、超完备字典、前向神经网络、径向基函数网络.比较了不同的算法,给出算法之间的相关性与继承性.最后,将算法推广到高维情况,指出面临计算的维数诅咒与样本的维数诅咒两个问题.通过研究指出前者可以通过智能优化算法求解,而后者是问题固有的.     

基于非局部均值算法的图像去噪方法研究

针对图像中存在的噪声问题,利用非局部均值算法去除图像噪声,通过图像自身的冗余性和领域相似性,增强图像的几何空间结构信息,进而得到了较好的去噪效果。实验结果表明,在信噪比方面,非局部均值算法优于中值滤波算法。     

基于时空注意力的双分支视频超分辨率网络

视频超分方法对多幅低分辨图像进行融合、运动补偿等处理,重构一幅高分辨率图像.基于时空注意力的双分支视频超分辨率网络对运动补偿后的低分辨率图像分配不同的权重,并且引入梯度信息避免超分辨率图像出现结构失真等问题.本网络由一个重建高分辨率图像的图像分支和一个产生高分辨率梯度图的梯度分支组成.图像分支采用一组运动补偿后的低分辨...     

基于改进权重非局部均值图像滤波方法与实现

图像滤波是计算机图像处理领域中极为重要的预处理环节,目的是消除混杂在图像中的干扰因素,改善图像质量,强化图像表现特征。在传统非局部均值滤波算法基础上,提出了基于改进权重的非局部均值图像滤波算法,以欧式距离高斯加权为基础,配以图像之间的自相似性,在图像领域灰度值的矩阵间使用,充分地将图形领域间的自相似性发挥出来。实验结果表明,基于改进权重的非局部均值图像去噪算法比传统的非局部均值去噪算法保持更有效的图像结构信息。     

基于MMSE-T的合成孔径雷达图像超分辨率重建

针对雷达目标图像,提出一种基于阈值最小均方误差（MMSE-T）的超分辨率重建方法,并对其性能进行了分析、比较和评估.介绍和分析了雷达成像模型及常用的超分辨方法.以及MMSE-T改进算法及其具体实现方法.以MSTAR合成孔径雷达（SAR）实测图像为例,给出其超分辨结果,同时基于输出信噪比（SNR）指标,对其性能进行了比较与评估.实验表明：MMSE-T超分辨率方法在无须事先已知原始场景先验知识的情况下,可实现对原始场景的准确重建,同时具有较好的噪声抑制作用,可用于高分辨率一维距离像、合成孔径雷达、逆合成孔径雷达及实波束成像等雷达图像目标信息的开发.     

基于局部特征自适应滤波的图像水印研究

设计了基于局部特征自适应滤波的图像水印算法.该算法假定已知电子设备的退化参数,利用二值化自动生成数字水印信号,然后利用电子设备获取的图像局部特征的自适应滤波特性,设计了水印信号嵌入算法和水印信号提取算法.最后,对提出算法进行验证.验证结果表明,算法具有较好的不可见性和鲁棒性.     

广义非局部均值和自相似性的超分辨率算法

提出一种利用广义非局部均值和自相似性的图像超分辨率算法．该算法不仅利用图像的自相似性将低分辨率图像与其下采样图像作为一个训练库,而且利用非局部平均算法的良好特性提高复原图像的质量．该算法首先提取低分辨率图像的高斯差特征系数,然后利用广义非局部平均算法来估计待复原图像丢失的高频细节,获得高分辨率图像．实验结果表明,该算法对图像取得较好的复原效果,复原出的高分辨率图像更接近于真实图像,与其他方法相比,具有更好的主观和客观质量．     

人脸超分辨率网络(FSRNet)的改进

人脸超分辨网络(FSRNet)使用人脸几何先验信息优化人脸超分辨率,可以从低分辨率人脸图像生成逼真的高分辨率人脸图像,但FSRNet生成的超分辨率图像存在伪影.对其关键模块进行了改进,并引入了新的损失函数.直接输入16×16像素的低分辨率图像,最后使用转置卷积函数放大图像,降低了计算复杂度,提升了粗略超分辨网络的性能.通过两步训练法,解决网络训练时调参困难的问题.引入热图损失、面部注意力损失和对抗性损失训练,提高超分辨率人脸图像的质量.实验结果证明,采用改进后的方法,可以生成面部细节更加清晰的高质量人脸图像.