视频图像超分辨率重构算法的研究以及应用

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1、分类号:TP39110710-2013124076硕士学位论文视频图像超分辨率重构算法的研究以及应用郭茹侠导师姓名职称常志国副教授申请学位类别工学硕士学科专业名称智能交通与信息系统工程论文提交日期2016年4月28日论文答辩日期2016年6月14日学位授予单位长安大学TheResearchandApplicationofVideoImageSuper-resolutionReconstructionAlgorithmADissertationSubmittedfortheDegreeofMasterCandidate：

2、GuoRuxiaSupervisor：A.Prof.ChangZhiguoChang’anUniversity,Xi’an,China，■．Ｊ冰：，叫论文独创巧声明本人声明：本人所呈交的学位论文是在导师的指导下，独立进行研巧工作所取得的成果。除论文中己经注明引用的内容外，对论文的研巧做出重要贡献的个人和集体，均已在文中Ｗ明确方式标明。本论文中不包含任何未加明确注明的其他个人或集体己经公开发表的成果。本声明的法律责任由本人承担。论文作者签名年＾月ｆ曰：扣（却蔡餐／／论文知识产权权属声明

3、。本人在导师指导下所完成的论文及相关的职务作品，知识产权归属学校学校享有＾＾任何方式发表、复制、公开阅览、借阅＾＾＾及申请专利等权利。本人离校后发表或使。用学位论文或与该论文直接相关的学术论文或成果时，署名单位仍然为长安大学（涉密论文在解密后应遵守此规定）＾（论文作者签名：接如年月曰脅｝７导师签名Ｉ：年＾月曰］摘要从单帧或多帧低分辨率图像中获得高分辨率图像并同时恢复高频细节的过程称为图像的超分辨率重构，它可以应用于医学成像、视频监控和遥感等多个领域。同时多帧图像的超分辨率重构技术可以用于视频

4、图像中。本文不仅在耦合特征空间使用稀疏表示的方法对单帧图像重构，使用近邻嵌入来降低单帧图像超分辨率重构的时间复杂度,而且使用动态纹理重构法对多帧图像进行重构。首先在已有的稀疏表示模型上为了加快字典训练的速度，在耦合特征空间中使用双字典的方法对图像进行超分辨率放大;为了降低算法复杂度，提出用于图像稀疏表示的系数之间具有某种映射关系。其次为了降低重构的时间复杂度和存储需求，使用近邻嵌入以及图像稀疏表示相结合的模型。为了加快重构，所提出的算法在计算字典原子与图像块距离的时候不是逐个图像块进行计算，而是先将图像分割成块之后聚类

5、，计算字典原子与每类中心的距离，在距离最近的一类中选择图像块。计算权重矩阵的时间可以减少，图像重构的效率得以提高。所得到的PSNR（PeakSignaltoNoiseRatio）与一些算法相比，也有一定提高。最后本文采取动态纹理合成算法对视频图像重构。适当选取图像分割的方法对图像区域进行分割，基于图像区域而非图像块的方法对图像进行超分辨率重构。为了降低时间复杂度，只对部分图像帧使用纹理合成法放大，部分图像帧则使用双向运动补偿的方法进行运动估计，最后使用动态纹理合成法解决时间相干性问题，获得高分辨率视频图像。关键词:图像

6、超分辨率重构,稀疏表示,近邻嵌入,动态纹理合成IAbstractTheprocessofacquiringhighresolutionimagefromoneormorelowresolutionimagesandrecoveringtechnologyofhighfrequencydetailatthesametimeiscalledimagesuper-resolutionreconstruction.Itcanbeappliedtomanyfields,suchasmedicalimaging,videomoni

7、toringandremotesensing.Atthesametime,multiframesuper-resolutionreconstructiontechniquecanbeusedforvideoimages.Inthearticle,notonlysparserepresentationisusedforthesingleframeimagereconstructioninthecoupledfeaturespacebutneighborembeddingisusedtoreducethetimecompl

8、exityofsingleframeimagesuper-resolutionreconstruction.Anddynamictexturereconstructionmethodisusedformulti-framereconstruction.Firstly,inordertospeedupthedictionarytra