基于POCS算法的超分辨率图像重建技术

本文对图像超分辨率复原的概念及其原理进行阐述,研究了基于重建的超分辨率复原算法中的POCS,及凸集投影算法,分析了其重建图像的基本原理,并对算法进行实验,得出实验数据加以分析。     

基于加权POCS的图像超分辨率重建

对凸集投影(POCS)图像超分辨率重建算法中的残差修复阈值选取问题进行分析,提出一种基于图像超分辨率重建的改进算法。改变传统POCS算法中固定残差修复阈值模式,通过引入低分辨率图像清晰度这一先验信息,用表征图像相对清晰度的参数控制阈值,从而实现整个重建过程阈值动态选取。实验结果证明,该算法能提高残差计算和阈值选取的针对性,对提升重建图像的清晰度及信噪比具有较好的效果。     

基于混合POCS的视频图像超分辨率重建

提出混合凸集投影算法HPOCS对视频图像进行超分辨率重建,利用连续视频图像间的互异信息生成更高分辨率的视频图像.该算法首先采用图像匹配估计视频图像间的运动位移;然后进行基于的APEX盲解卷积,估计点扩散函数和理想视频图像;最后在凸集投影的理论框架下进行图像重建.实验表明,HPOCS重建后,视频图像的分辨率相对于原始图像、双线性内插图像和POCS重建图像明显提高,图像边缘更加清晰,细节信息更加突出.     

基于SIFT的POCS图像超分辨率重建

针对传统的POCS图像超分辨率重建算法中广泛使用的基于改进的Keren配准算法,对于序列帧间存在剪切和非均匀尺度变换现象时,很难做到精确的亚像素级配准,文中讨论了一种基于SIFT算法的POCS序列图像超分辨率重建算法。首先利用SIFT算法提取序列帧与参考帧间的SIFT关键点对,随后选取匹配关键点对,通过RANSAC去除误配点的同时估算出六参数仿射变换参数,最后使用POCS重建算法得到最终的重建结果。实验结果表明：该方法能有效地解决因运动估计不准而引起的重建图像效果不好的问题,特别是在序列帧间存在剪切和非均匀尺度变换现象时,重建效果明显好于传统的POCS算法,具有更强适应性。     

基于非局部POCS的超分辨率图像重建

图像获取过程中,受成像系统的影响,无法获取原始场景中所有的信息。超分辨率图像重建技术就是在不改变成像系统的前提下,提高图像质量。POCS(凸集投影算法)可以利用多帧低分辨率图像重建一帧高分辨率图像。然而传统的POCS算法通常会产生"锯齿"边缘。在自然图像中,会存在许多的相似边缘结构。利用局部相似性的结构,可以有效地消除"锯齿"边缘。因此提出一种基于非局部POCS的超分辨率图像重建算法,以有效锐化图像边缘,提高图像的视觉感观。     

基于改进POCS算法的太赫兹图像超分辨率重建

在太赫兹成像系统中,因衍射极限而导致图像具有较低的空间分辨率.为了提高图像的分辨率,提出了一种改进的凸集投影(POCS)算法.采用新的边缘指导插值(NEDI)算法获取初始图像;采用对中心像素在边缘的模板系数加权的方式优化点扩散函数,并且加权值能随边缘与水平方向夹角的改变而自适应调整.利用太赫兹扫描成像系统生成0.5 T...     

基于POCS框架的时空联合自适应视频超分辨率重建算法*

针对传统POCS( projection onto convex sets)算法的局限性,提出了一种基于POCS框架的时空联合自适应视频超分辨率重建算法.通过引入时空联合自适应机制,算法有效地减缓了错误运动估计信息对重建图像质量的影响,克服了传统POCS算法对目标运动剧烈的视频序列重建时存在的噪声放大效应.实验结果表明...     

基于图像配准的POCS超分辨率图像重构

图像重构是数字图像处理的一个重要的分支,根据图像序列进行重构的高分辨率图像在多种应用邻域得以应用。该文简要介绍了图像成像原理以及降阶模型,并提出在图像配准的基础上,对图像序列采用POCS方法高分辨率重构,将图像校准算法和POCS方法有机地结合在一起,同时给出了其中详细的算法和实现过程。实验仿真结果表明该算法当图像间平移量小于10个象素、旋转角小于5时收敛,且运算量小,收敛速度快,具有很好的图像超分辨率重构能力。     

改进的序列图像超分辨率重建方法

为解决局部运动的视频序列在超分辨率重建过程中,由于采用传统的图像间全图一致变换模型可能导致的运动估计误差增大,影响重建效果的问题,提出了基于三角网不规则分块运动估计思想和基于DTN-POCS的重建算法.从边缘点中提取特征点,利用配准获得的同名点集,在主/从图像对间构建同名不规则三角网,并以此分割图像,默认每个三角块中像素运动一致.在此基础上,把所有低分辨率帧分块投影到高分辨率坐标,以凸集投影(POCS)迭代优化.试验结果表明:重建的高分辨率图对图像中的局部运动鲁棒性更强,能有效改善重建精度.     

基于识别的凸集投影人脸图像超分辨率重建

人脸图像的超分辨率重建在公安、视频监控等领域有重要应用价值．基于识别的思想,对人脸灰度图像进行统计分析,得到有关人脸灰度整体特征的先验知识,将其描述为属性集合,从而利用凸集投影算法进行超分辨率图像重建．实验结果表明,重建质量较为理想,与通常的超分辨率凸集投影重建方法相比,抑制噪声的能力有显著提高,重建质量改善明显,收敛速度加快,且易于计算和实现．     

基于边缘优化的 POCS 改进算法

为了从低分辨率图像中获取高分辨率信息,通常情况下采用图像超分辨率技术来获得高分辨率图像。在研究基于重建超分辨率凸集投影算法（POCS）的基础上,分析 POCS 算法的原理流程及其优缺点,提出一种对该算法加入边缘优化因子的算法思想,使用“三次样条”插值算法、中值滤波的处理对算法进行改进。利用 MatLab 进行算法仿真试验,试验结果表明改进算法在超分辨率重建中对图像改善效果明显,具有可行性。     

Gibbs artifact reduction for POCS super-resolution image reconstruction

The topic of super-resolution image reconstruction has recently received considerable attention among the research community. Super-resolution image reconstruction methods attempt to create a single high-resolution image from a number of low-resolution images (or a video sequence). The method of projections onto convex sets (POCS) for super-resolution image reconstruction attracts many researchers’ attention. In this paper, we propose an improvement to reduce the amount of Gibbs artifacts presenting on the edges of the high-resolution image reconstructed by the POCS method. The proposed method weights the blur PSF centered at an edge pixel with an exponential function, and consequently decreases the coefficients of the PSF in the direction orthogonal to the edge. Experiment results show that the modification reduces effectively the visibility of Gibbs artifacts on edges and improves obviously the quality of the reconstructed high-resolution image.     

基于旋转不变NL-means迭代优化的CT图像POCS重建方法

鉴于NL-means算法在图像去噪领域的卓越表现,提出一种基于旋转不变NL-means迭代优化的POCS CT图像重建算法.第一步,进行POCS重建,使图像满足投影一致性和非负性,第二步,对重建图像进行旋转不变NL-means优化,平滑均匀区域,保护边缘信息.以上两步交替进行,直到满足停止迭代准则.在稀疏角度和有限角度两种情况下,对该方法进行shepp-logan体模重建实验,通过对重建图像的视觉和指标评估,所提方法能更有效地抑制图像噪声,信噪比更高,重建结果更接近理想图像.     

Super resolution reconstruction algorithm of video image based on deep self encoding learning

Multimedia Tools and Applications - Super resolution reconstruction of video image is a research hotspot in the field of image processing, and it is widely used in video surveillance, image...     

基于POCS算法的图像超分辨率重建

传统POCS算法对图像进行超分辨率重建时,一般都假设所处理的噪声为零均值的加性高斯白噪声,当噪声为非高斯噪声如椒盐噪声时,POCS算法的重建效果将会下降.针对这一问题,本文对含噪图像首先采用平稳离散小波变换技术进行去噪预处理,然后再用POCS算法重建图像.实验证明,此方法对信噪比较低的图像有很好的重建效果,对高斯及椒盐等噪声处理比较有效.     

一种自适应视频图像超分辨率重构算法

依据图像局部二阶统计量能够反映图像区域变化的特性,以参考帧的局部方差为参数建立凸集投影算子和区域修复阈值的条件,提出了一种自适应选取运动估计误差阈值和图像修复误差阈值的视频图像超分辨率重构方法.实验结果表明,与传统方法相比,该算法重构图像的主观质量得到了明显增强,提高了峰值信噪比.     

基于总变分的超分辨率图像重建

超分辨率图像重建是指从一组降晰的低分辨率图像重建出一帧清晰的高分辨率图像的过程。建立了超分辨率图像重建的数学模型,估计出场景在观测图像中的运动参数,选择总变分规整化克服问题的病态性得到重建结果。运用算法对模拟和实际图像序列进行重建,分别从主观效果和客观衡量标准两方面与基于Tikhonov规整化的超分辨率重建结果进行比较,结果表明该算法具有更好的处理效果。     

基于局部结构相似与协同表示的超分辨率图像重建

提出一种基于局部几何结构相似性和协同表示的超分辨率图像重建算法.该算法利用l2范数正则化的协同表示和局部几何相似约束模型求解低分辨率图像块在低分辨率字典下的线性表示系数,并利用这一系数重构出高分辨率图像块.文中基于l2范数的系数求解模型可得到解析解而不涉及局部最小解,相较于l1稀疏性约束具有较低的复杂度.实验结果表明,该算法对小尺寸超分辨率图像重建可行且有效,并在重构效果上具有明显的优越性.进一步研究表明,在放大因子增大和存在噪声的情况下,该算法较传统算法重构效果也有显著提高.     

混合递归超分辨率图像重构ZHANGDi,PENGHong.Hybridrecursivesuper-

超分辨率图像重构是将多帧低分辨率图像重构成一幅高分辨率图像的过程。一般的超分辨率图像重构算法在小放大倍数时效果比较好,但当放大倍数上升时,存在两个问题:一个是计算复杂性的急剧上升,另一个是边缘振荡效应的加剧导致成像质量迅速恶化。提出了一个能同时解决这两个问题的基于POCS的混合递归重构算法,实验结果表明,该算法能够在提高重构图像质量的同时,较大地提高重构速度。