图像复原与超分辨率重构基本适用条件及提高空间分辨率上限的研究

从离散—离散的成像系统出发,在理论上分析了图像复原与超分辨率重构的基本适用条件及提高图像分辨率的上限,从图像处理的角度给出了基本适用条件的量化指标,最后对理论分析结论进行了实验验证,并对实际应用中不可避免的噪声影响进了研究,实验结果与理论研究结论一致.     

基于小波去噪的T-ray图像复原

针对实时THz脉冲（T-ray）成像系统所成图像分辨率低、受l/f相关噪声干扰严重的特点,提出一种新的基于小波去噪的T—ray图像复原算法。对T-ray图像进行离散小波变换后,先利用广义交叉确认估计出各个分辨率层的噪声闽值,然后对每个分辨率层的高频子带进行迭代去噪,最后对去噪后的T-ray图像采用Jasson-Van-Cittert算法进行复原处理以提高分辨率。实验结果表明,该方法在提高T-ray图像分辨率的同时,能显著地抑制THz成像系统的l/f相关噪声。创新之处在于以广义交叉确认作为T-ray图像中l/f噪声的估计方法,大幅度提高了图像信噪比（-5dB）,避免了噪声带来的复原算法中的不适定问题,达到较好的图像复原效果。     

基于增量维纳滤波和空间自适应规整的超分辨率图像复原

该文提出一种新的超分辨率图像复原方案,该方案利用了空间自适应规整方法的空间分段平滑特性和增量维纳滤波的快速收敛能力,将解的先验约束结合到迭代过程中,通过多幅低分辨率降晰图像来估计一幅高分辨率图像。计算机仿真结果表明,该方法可以有效实现超分辨率图像复原,有效地提高了复原的自适应控制能力和收敛性能。     

退化图像复原方法研究进展

飞行器和空间成像制导装备在大气中高速飞行时会受到湍流干扰,导致光学系统接收到的图像发生模糊降质、像素偏移、信噪比降低等问题,开展退化图像复原技术及方法研究就成为空间光学成像系统获得较高性能图像的重要途径。通过对退化图像复原技术研究进展的系统梳理和分析研究,本文首先介绍了图像退化模型,接着给出了退化图像复原方法的分类,然后比较系统地介绍了确定正则化图像复原方法、随机正则化图像复原方法、基于局部相似性的图像复原方法、基于示例学习的图像复原方法等几种新型的单幅退化图像复原方法,其后分析了视频复原的特征、介绍了新近的几种典型的视频图像复原方法,最后分析总结出了图像复原的难点所在。对于促进我国退化图像复原技术的研究和发展具有一定的参考价值。     

超分辨率重构技术用于红外扫描系统的关键

超分辨率重构(SRR)技术是提高遥感图像空间分辨率最有前景的方法,红外遥感成像的空间分辨率相对可见光要低得多,研究采用SRR技术提高红外扫描图像空间分辨率有重要意义。从有效应用SRR技术的条件出发,分析它应用于红外扫描成像系统需要解决的关键问题,对待重构图像错位量估计可通过采用固定错位量的多排传感器,并精确计算其曝光时间来解决;对待重构图像中噪声的去除,提出了基于序列逐像素比较滤波法。通过红外扫描成像实验,提出的方法可以有效解决待重构图像错位量估计不准与噪声对重构的影响。     

改进的混合MAP-POCS超分辨率图像复原算法研究

超分辨率图像复原技术在不改变硬件的条件下可提高成像系统获取图像的分辨率。研究了图像退化机理,建立了精确的图像退化过程模型,提出一种改进的混合MAP-POCS复原算法,将POCS的凸集约束条件加入到MAP估计过程中。运用峰值信噪比(PSNR)等评价手段对复原图像进行质量评价。仿真结果表明,改进的混合复原算法能够有效地保证复原求解的收敛性并保持复原图像的边缘细节,提升了超分辨率的复原效果。     

成像空间分辨率均衡化与目标快速检测技术

分析了红外玫瑰线扫描亚成像制导的成像空间分布函数，提出一种基于神经网络模型的成像空间分辨率均衡化目标快速检测技术。该技术针对亚图像成像空间分辨率的非线性特性，有效利用每个像素所携带的信息，实现亚图像目标的均衡识别，从而提高系统的全域检测，实验结果表明该技术方案是可行的，并能在DSP系统上实时实现。     

光电成像系统的分辨率鉴定与测量技术

论述了光电成像系统中广泛使用的分辨率指标及分类,对空间分辨率模拟度量法的原理和测量方法进行了论述和分析。通过研究指出用空间分辨率指标来描述成像系统的质量,具有较好的直观性和归一性。由于单一的空间分辨率测量指标还不可能给出总的图像系统的性能,仅仅基于分辨率指标的图像评估不可能同时保证系统灵敏度设计的技术要求。因此,结合模拟度量法研究光电成像系统的分辨率测量法,给出成像分辨率测量准则。     

两帧图像的"亚象元"技术提高探测图像的空间分辨率

给出两帧图像“亚象元”成像系统的调制传递函数 ,由此分析得出 ,这种技术将采样频率提高 1.4倍 ,适用于探测器占孔比接近 1,按照“亚象元”数字图像的特征 ,进行三种不同插值方法的研究。模拟“亚象元”成像证明 ,两帧图像“亚象元”技术能使图像的空间分辨率提高 1.3 3倍 ,再经过插值处理后 ,图像的空间分辨率进一步提高 ,接近于 2倍的理论值 ,图像质量略逊于四帧图像的亚象元级像。以一块分辨率板作为目标物的实验研究表明 ,两帧图像的“亚象元”成像 ,配合去卷积、图像增强以及插值等数字图像处理 ,空间分辨率得到提高     

多视角聚束合成孔径雷达成像

在介绍聚束合成孔径雷达高分辨率成像机理、其获得更高分辨率的难点所在、以及空间分辨率与观测空间频谱关系原理的基础上,提出利用多视角观测增加对目标的观测角,从而增加目标观测的空间频率范围,进而提高空间分辨率的思想.通过对每一视角观测采用波数域成像算法获得每次观测的频谱,利用空间频谱与空间域的对应关系进行频谱融合,对融合后的频谱进行逆傅立叶变换获得方位向分辨率提高的图像.计算机模拟验证了多视角聚束合成孔径雷达成像提高成像分辨率的有效性.     

Improvement of Lesion Detection in Scintigraphic Images by SVD Techniques for Resolution Recovery

The properties of singular value decomposition (SVD) are used to implement an SVD spatial domain pseudoinverse restoration filter. This type of filter is attractive for poor imaging conditions (low spatial resolution, high image noise) and is thus appealing for nuclear medicine images. The method might offer some advantages over more traditional frequency domain filter techniques since the restoration is performed on a local rather than global basis. High-contrast thyroid phantom images collected at different count densities and low-contrast liver phantom images were processed with the SVD filter. Restored images yielded improved spatial resolution, lesion contrast, and signal-to-noise ratio. The SVD pseudoinverse restoration filter implemented as an interactive process permits the operator to terminate filtering at a stage where the visually "best" image is obtained compared to the original data. Processed images suggest that the technique may have potential for improving lesion detection in nuclear medicine.     

反演解析法提高CCD空间分辨率方法的修正及完善

修正及完善了用多次移位成像提高CCD空间分辨率的反演解析法。通过分析反演解析法的原理，修正了将空间分辨率提高2．5倍的解析关系式，同时阐述了把空间分辨率提高任意倍的移位原则。仿真实验证明了本方法的良好性能。     

扩展目标幸运成像技术的理论和实验研究

地基望远镜的成像分辨率通常都受到大气湍流的限制,这种限制在对扩展目标进行观测成像时变得尤为显著。幸运成像技术是一种基于目标序列短曝光图像选取、配准、叠加的事后图像处理方法,能够有效降低大气湍流导致的成像闪烁和抖动对图像质量的影响,提高望远镜的成像分辨率。介绍了扩展目标幸运成像技术的基本原理和基本流程,并应用该项技术对近地扩展目标大气湍流成像的实验观测数据进行事后处理。处理结果表明,幸运成像技术能够提高扩展目标通过湍流大气的成像分辨率。     

SAR图像分辨率的统计判别准则

提出了合成孔径雷达(SAR)图像分辨率的统计判别准则。经典的瑞利分辨准则是一个基于人类视觉感知的分辨准则，存在一定的理论缺陷，在SAR图像应用中也存在两个严重问题：没有体现噪声对成像系统分辨能力的影响；没有考虑利用复图像来分辨目标；这些不足限制了SAR图像的应用效能。通过对分辨性能的分析，认为SAR图像的目标分辨问题本质上是一个假设检验问题，进而建立了分辨的假设检验模型，提出了SAR图像分辨率的统计判别准则。分别针对功率图像和复图像的目标分辨，得到了明确的分辨率与信噪比的关系、分辨率与目标相对相位的关系这两个主要结论。这些结果对于SAR系统设计、SAR图像超分辨处理及SAR图像应用都有重要意义。     

像移补偿技术综述

航相机照相时不可避免的会产生像移,像移补偿是提高成像质量和相机分辨力必不可少的环节。首先通过分析像移的产生原因及对图像造成的影响阐述了像移补偿的必要性,然后介绍了目前国内外较多采用的像移补偿法原理及其应用范围,最后给出了一个应用多种像移补偿法相机的实例及像移补偿技术的发展趋势。     

三轴稳定平台下提高线列探测器光学遥感仪图像空间分辨率的方法研究

提出了通过改变线列探测器像元摆放方式并适当增加系统过采样率来提高三轴稳定平台下线列探测器光学遥感仪图像空间分辨率性能的技术实现方案．在建立系统工作模型的基础上，对基本递推算法和由此引入的误差扩散效应进行了定量化分析，并初步给出图像信噪比和图像空间分辨率之间的量化关系．该方案技术出发点的可行性已在SPOT-5 HRG专利技术中得到证实．在现有条件下，该技术有望率先在极轨卫星平台下得到应用．     

单像素成像理论与方法（特邀）

单像素成像技术是一种可通过无空间分辨能力的单像元探测器来获取目标图像信息的新型成像技术,与传统“所见即所得”的光学成像技术相比具有高灵敏、抗干扰和高分辨等一系列优点,在遥感探测、国防军事和生物医学等领域有着广阔的应用前景。近年来,随着计算能力的提升和光电器件的发展,单像素成像受到越来越多学者们的关注。简要回顾了单像素成像的发展历程,详细介绍了单像素成像的基本原理、调制矩阵设计、图像恢复算法等方面的研究进展,并对其应用场景和未来发展趋势进行了总结和展望。     

Temporal integration method for image-processing-basedsuper-high-resolution image acquisition

The authors propose an image processing-based approach towards the development of a super-high-resolution image acquisition system. Imaging methods based on this approach can be classified into two main categories: a spatial integration imaging method and a temporal integration imaging method. With regard to the spatial integration imaging method, the authors have previously presented a method for acquiring an improved-resolution image by integrating multiple images taken simultaneously with multiple different cameras. They develop their work, aiming at a particular class of application where a user indicates a region of interest (ROI) on an observed image in advance, and apply a prototypal temporal integration imaging method. The prototypal temporal integration imaging method does not involve global image segmentation, but uses a subpixel registration algorithm which describes an image warp within the ROI, with subpixel accuracy, as a deformation of quadrilateral patches. The method then performs a subpixel registration by warping an observed image with the warping function recovered from the deformed quadrilateral patches. Experimental simulations demonstrate that the temporal integration imaging is promising as a basic means of high resolution imaging     

空间目标幸运成像技术的实验研究

幸运成像技术是一种基于目标序列短曝光图像选取、配准、叠加的事后处理方法,能够有效降低大气湍流导致的成像闪烁和抖动对图像质量的影响,提高地基望远镜的成像分辨率。首先介绍了幸运成像技术的基本原理和处理流程,然后应用该项技术,对新月月面进行了幸运成像观测实验,给出了对获得的图像进行处理和分析的结果。处理结果表明,幸运成像技术能够明显地提高空间目标通过湍流大气后的成像质量。对处理结果用小波变换的方法进行了图像增强,给出了增强结果图像和像质评价,增强结果表明,图像增强能够进一步提高幸运成像结果的质量,改善结果图片的视觉效果。