基于POCS方法的圖像超分辨率重建

摘 "要：圖像超分辨重建技術(shù)是在軟件方面，利用多幀低分辨率圖像重建高分辨率圖像的技術(shù)。由于該技術(shù)成本低、應(yīng)用廣泛，成為了人們研究課題。重建方法主要分為兩類：頻域法和空域法。其中基于POCS的算法屬于空域法，利用凸集投影的方法進(jìn)行圖像重構(gòu)，是當(dāng)前最有前途的一種重建方法之一。

關(guān)鍵詞：超分辨率重建;POCS;凸集投影;

文章編號(hào)：1674-3520（2015）-10-00-01

一、引言

數(shù)字圖像在獲取和處理的過(guò)程中難免會(huì)受到各種不同因素的影響。其中，這些因素既有內(nèi)在的也有外在的。如成像系統(tǒng)運(yùn)動(dòng)造成的變形和模糊、鏡頭散焦現(xiàn)象、空氣擾動(dòng)、系統(tǒng)噪聲、欠采樣過(guò)程等，都會(huì)對(duì)圖像的信息量造成損失，從而大大影響了圖像分辨率，使圖像的清晰度降低。另外，圖像信息在傳輸和保存的過(guò)程中往往要進(jìn)行壓縮處理，這也會(huì)造成圖像數(shù)據(jù)的丟失。如在天文遙感領(lǐng)域，遙感衛(wèi)星通常與目標(biāo)的距離非常遙遠(yuǎn)，再加上目標(biāo)區(qū)域的大氣情況可能非常惡劣，就會(huì)使衛(wèi)星很難獲得清晰的圖像。因此，越來(lái)越多的學(xué)者開(kāi)始研究各種各樣的方法，以有效的提高圖像數(shù)字圖像的分辨率，從而達(dá)到人們生活和業(yè)務(wù)的需求。

解決所述問(wèn)題的一個(gè)有效的方法就是用基于信號(hào)處理和軟件的方法來(lái)提高圖像分辨率，即圖像超分辨率重建技術(shù)[1]。圖像超分辨率重建技術(shù)（Super-Resolution，SR）就是將一幀或序列低分辨率（Low Resolution ， LR ）降質(zhì)圖像 "融合獲得一幅高分辨率（ High Resolution，HR）圖像。超分辨率重建的核心思想就是用時(shí)間帶寬（獲取同一場(chǎng)景的多幀圖像序列）換取空間分辨率，實(shí)現(xiàn)時(shí)間分辨率向空間分辨率的轉(zhuǎn)換，通過(guò)把多幀LR圖像上因亞像素位移而產(chǎn)生的互補(bǔ)信息融合到同一幀HR圖像中，從而實(shí)現(xiàn)獲取高分辨率的目的。……