基于組稀疏表示的自然圖像超分辨率算法研究.pdf

1、所謂圖像超分辨率(SuperResolution，SR)即給定一幅或一系列低分辨率圖像，結(jié)合已知的先驗(yàn)知識(shí)來得到該場景的高分辨率圖像的過程。近年來，隨著模式識(shí)別和計(jì)算機(jī)視覺的發(fā)展，基于學(xué)習(xí)的圖像超分辨率方法因?yàn)檩^之傳統(tǒng)方法可以得到更好的結(jié)果，所以得到了廣泛的研究?；谙∈璞硎镜某直媛手亟ǚ椒词瞧渲械囊环N并且已經(jīng)在實(shí)際中證明了它的有效性。現(xiàn)在在稀疏表示的基礎(chǔ)上，基于組稀疏的超分辨率重建技術(shù)進(jìn)一步在理論研究和實(shí)際應(yīng)用方面推動(dòng)了重建技術(shù)的

2、發(fā)展，它可以在稀疏度一定的前提下，降低迭代次數(shù)，減少重建時(shí)間。本文重點(diǎn)研究組稀疏表示在圖像超分辨率中的應(yīng)用，針對組稀疏應(yīng)用過程中的局限性，重點(diǎn)分析和介紹了將先驗(yàn)知識(shí)作為正則化項(xiàng)引入字典訓(xùn)練過程，得到結(jié)構(gòu)化字典的過程，并將此方法應(yīng)用到自然圖像的超分辨率重建和圖像降噪中。本文的主要研究工作如下:
　　首先，基于組稀疏表示的圖像超分辨率方法雖然可以實(shí)現(xiàn)圖像超分辨率重建，但是它對訓(xùn)練樣本和測試樣本的相似性要求很高，使用范圍受到很大的限制，

3、本文在分析研究之前相關(guān)的文獻(xiàn)之后，實(shí)現(xiàn)了組稀疏表示在自然圖像超分辨率方面的應(yīng)用。
　　其次，本文提出了基于字典聚類建立圖正則化項(xiàng)的結(jié)構(gòu)化字典訓(xùn)練方法，將訓(xùn)練字典的先驗(yàn)信息隨著字典更新加入到字典訓(xùn)練過程中，從而得到結(jié)構(gòu)化字典，因?yàn)槔迷摲椒ㄓ?xùn)練得到的字典中含有大量的先驗(yàn)信息，比之傳統(tǒng)的字典訓(xùn)練方法得到的字典更能反應(yīng)樣本的信息，從而在自然圖像超分辨率方面取得很好的效果。
　　再者，對基于字典聚類建立圖正則化項(xiàng)的結(jié)構(gòu)化字典訓(xùn)練方法