一种基于MAP的图像超分辨率重建算法.pdf

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1、liDlGITA数L字VI视DE频O囊鞠技囊i‘口n4inri【本文献信息】洪逸飞，姚琦敏，张贻雄．一种基于MAP的图像超分辨率重建算法[J]．电视技术，2014，38(7)一种基于MAP的图像超分辨率重建算法洪逸飞，姚琦敏，张贻雄(厦门大学信息科学与技术学院通信工程系，福建厦门361005)【摘要】引入一种基于关键点滤波(Critical—PointFilters，CPF)的图像配准方法，并在最大后验概率(MaximumaPosteriori，MAP)框架下提出一种改进的集投影法(ProjectionsontoConvexSets，MAP／POCS)混合算法。算法把POCS的残差约束集合加入

2、到基于CPF图像配准的MAP正则算法中，在每次迭代重建中对重建图像的像素点进行约束，充分利用这三种算法的优点。实验结果表明，相比于传统的重建方法，该算法能够更有效地表达视频中的非平移运动，超分辨图像主观质量有明显改善。【关键词】超分辨率重建；关键点滤波；最大后验概率；MAP／POCS【中图分类号】TP751．1【文献标志码】AMAP-basedofSuper-resolutionReconstructionAlgorithmHONGYifei，YAOQimin，ZHANGYixiongDepartmentofCommunicationEngineering，CollegeofInformati

3、onScienceandTechnology，XiamenUniversity，FujianXiamen361005，China)【Abstract】Animageregistrationmethodbasedonthecritical—pointfiltersisintroducedinthispaper，andanimprovedMAP／POCShybridalgorithmbasedontheframeworkofMAPhasalsobeenproposed，thePOCSresidualsetofconstraintsisaddedtothereconstructionalgorith

4、mofMAPbasedonthecritical-pointfiltersregistrationmethodjoinedtheadaptiveregularizationparameterSOthatitcantakeadvantageofthethreealgorithms．Afterthetest，theresultsshowthatcomparedwiththetraditionalmethods，thealgorithmofthispapercanexpressthenon-translationalmotionmoreefectivelyandthequalityofthesupe

5、r—resolutionimageshasbeenimprovedobviously．【Keywords】super—resolutionreconstruction；critical—pointfilters；maximumaposteriori；MAP／POCS图像的超分辨率重建是基于信号处理技术将多幅模化的帧间能观测光流，而对于灰度等级缺乏足够变化的区糊且带有噪声的低分辨率(LowResolution，LR)图像或低域就很难检测到实际运动。由MichaelElad提出的传统分辨率视频序列之间的相关信息融合，生成一幅去模糊去MAP／POCS混合算法是利用POCS方法容易引入先验噪声的高分辨

6、率图像或高分辨率视频序列。超分辨率重约束集合的特点，将MAP估计作为一个凸集约束集加人建已经有不少经典方法，例如HenryStark和PeymaOskoui到POCS的约束集中，从而构造一个新的凸集解空间来进提出的凸集投影图像复原(POCS)方法¨；Schuhz等人首行超分辨率重建，从像素点对图像的局部特征进行重建优先提出了采用基于马尔科夫随机场先验模型的多帧MAP化，从而使得锐化效果更佳。但该算法只是简单地将这两(最大后验概率)算法进行超分辨率图像重建。者进行串行结合运算，相当于每个算法的运算是独立的，在MAP框架下，超分辨率重建是一个基于马尔科夫因此这样混合算法无法充分利用各自的优点进行互

7、补，导随机场先验模型的统计推断问题，即在给定低分辨率图像致效果不如预期的理想。Babacab等采用Ll范数的全序列的条件下，通过选取与设计合理的马尔科夫随机场先变差模型对高分辨率图像进行估计并采用基于高斯光流验模型，使得超分辨率重建估计的高分辨率图像的后延概的光流算法(Lucas-Kanade)对低分辨率图像序列进行运率达到最大。Cheeseman等采用基于高斯分布的先验动估计，虽然从实验结果来看