基于压缩感知的超分辨率图像重建
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张成(1984-),男,安徽庐江人,博士,讲师,主要研究方 向为光学成像、相位恢复与信号处理.

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高等学校博士学科点专项科研基金(20113401130001)、安徽高校省级自然科学重点研究(KJ2009A60)、安徽高校省级自然科学研究(KJ2011B131)、安徽大学博士科研启动经费(33190218)和安徽大学青年基金(KJQN1120)资助项目 (1.安徽大学 计算智能与信号处理重点实验室,安徽 合肥 230039; 2.合肥师范学院 数学系,安徽 合肥 230061; 3.安徽大学 安徽省现代成像与显示技术重点实验室,安徽 合肥 230039)


Image super-resolution reconstruction based on compressed sensing
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    摘要:

    针对传统的超分辨率(SR)图像重建方法需要多幅亚 像素图像配准带来的配准误差以及高成本问题,本文将目前迅速发展的压缩感知(CS)理论 引入SR成像,利用大多数自然图像普遍具有的稀疏性,提出一种基于CS的单幅图像SR重建方 法, 不需要其它任何额外的信息采集,可以在单次拍摄条件下捕获的充分数据实现图像 的SR重建。模拟实验表明,本文提出的方法在重建效果和重建时间方面显著优于耦合字典学 习(CDT)方法,在主观视觉质量及其客观信噪比(SNR)度量 方面都具有优势,且实现方法较为简单,具有重要的应用前景。

    Abstract:

    Super resolution (SR) is considered as one of the “holy grails ” of optical imaging and image processing,which refers to various methods for improving the resolution of optical imaging system beyond the diffraction limit.Different fr om the registration error and costly problem in multiple subpixel image registration fusion me thod to achieve super resolution,this paper introduces a so-called c ompressed sensing method into super-resolution imaging,exploring the general sparsity of most na tural images,and proposes a single image super resolution method,which can implement super resolu tion from a single low-resolution image to obtain a high-resolution one,without any addi tional information collection.This method can capture sufficient data with a single shot to achieve image super resolution.Simulation results demonstrate that the single image super-res olution method based on compressed sensing proposed in this paper is significantly superior to the co uple d dictionary training method in the sharp details of the image content with lower graininess noise and much less reconstruction time,resulting in both advantages of subjective visual qual ity and objective signal to noise ratio (SNR) metric,which is very simple for realization and has important application prospects,especially for large scale images.

    参考文献
    相似文献
    引证文献
引用本文

张成,杨海蓉,程鸿,韦穗.基于压缩感知的超分辨率图像重建[J].光电子激光,2013,(4):805~811

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  • 收稿日期:2012-05-21
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