[发明专利]一种基于仿射变换的正面人脸图像超分辨率重建方法

权利要求书

1.一种基于仿射变换的正面人脸图像超分辨率重建方法，包括以下步骤：

1)首先对低分辨率训练图库及低分辨率测试图像进行双线性插值放大， 然后将低分辨率训练图库、与低分辨率训练图库对应的高分辨率训练图库及 低分辨率测试图像进行分块处理得到高、低分辨率训练块和低分辨率测试图 像训练块，各训练块的大小为m×m，块间上下左右四个方向各重叠n个像素， 每幅图像被分为p块，即每幅图像有p个块位置；

2)对于每个训练块位置，求解从该位置的低分辨率图像块到相应的高分 辨率图像块的映射矩阵A_j，再根据每个训练块位置的映射矩阵A_j对相应位置 的测试图像块进行高分辨率重建得到测试图像块每个块位置上的高分辨率重 建图像；

所说的对于每个训练块位置，求解从该位置的低分辨率图像块到相应的 高分辨率图像块的映射矩阵A_j是由Procrustes Analysis根据下式求解得到 的：

A_j＝K_jQ_j

其中tr(.)表示矩阵的迹，对进行 SVD分解得到令Q_j＝UV^T；

根据得到的每个块位置的映射矩阵A_j，则测试图像的每个块位置对应的 高分辨率重建图像块可由下式求解：

I_hj＝I_ljA_j

其中I_lj表示第j个块位置上的低分辨率测试图像块，I_hj表示第j个块位置 上的高分辨率重建结果块；

3)参考LLE对测试图像块每个块位置的高分辨率重建图像进行残差补偿 得到其细节图像块，并将其与相应位置上步骤2)得到的高分辨率重建结果 相加，得到各位置相应的超分辨率重建图像块；

4)将步骤3)所得的超分辨率重建图像块合成完整的图像，得到最终的 超分结果。

2.如权利要求1所述的基于仿射变换的正面人脸图像超分辨率重建方 法，其特征在于：所说的高、低分辨率训练块之间有下式关系：

I~jH=I~jLAj+Ej]]>

其中为高分辨率训练图库中所有图像的第j个训练块位置上的图像 块组成的矩阵，为低分辨率训练图库中所有图像的第j个训练块位置上的 图像块组成的矩阵，A_j为将要求解的映射矩阵，E_j为误差。