[发明专利]一种基于单幅图像进行超分辨率分析的方法及系统

权利要求书

1.一种基于单幅图像进行超分辨率分析的方法，预先根据训练集中的高分辨率训练图像块以及低分辨率训练图像块创建训练数据库，所述训练数据库用于保存多个低分辨率训练图像块，以及低分辨率训练图像块与对应的高分辨率训练图像块之间的流形局部区域一致性信息，所述方法包括：

将原始低分辨率测试图像进行预处理，得到多个低分辨测试图像块；

对于每个低分辨率测试图像块，在训练数据库中的低分辨率训练图像块中，查找流形局部区域一致性信息符合预置条件的最大近邻低分辨率训练图像块；

根据所述最大近邻低分辨率训练图像块，确定所述低分辨率测试图像块对应的处理后高分辨率测试图像块；

按照低分辨率测试图像块在所述原始低分辨率测试图像中的位置，将所述处理后的高分辨率测试图像块拼接成处理后的高分辨率测试图像。

2.根据权利要求1所述的方法，所述流形局部区域一致性信息包括从低分辨率训练图像块到对应的高分辨率训练图像块的最佳投影方向；

所述查找流形局部区域一致性信息符合预置条件的最大近邻低分辨率训练图像块包括：

查找最佳投影方向符合预置条件的最大近邻低分辨率训练图像块。

3.根据权利要求2所述的方法，所述训练数据库中还保存有高分辨率训练图像块与对应的低分辨率训练图像块之间的差分向量到所述最佳投影方向的投影值；

所述根据所述最大近邻低分辨率训练图像块，确定所述低分辨率测试图像块对应的处理后高分辨率测试图像块包括：

根据所述最大近邻低分辨率训练图像块、所述最佳投影方向以及所述投影值，确定所述低分辨率测试图像块对应的处理后高分辨率测试图像块。

4.根据权利要求3所述的方法，所述根据所述最大近邻低分辨率训练图像块、所述最佳投影方向以及所述投影值，确定所述低分辨率测试图像块对应的处理后高分辨率测试图像块包括通过如下方式计算处理后的高分辨率测试图像块的特征向量h，并根据得到的特征向量h来确定所述处理后高分辨率测试图像块：

h=Σi=1Kwi(li+μ*vini→)]]>

其中，w_i为低分辨率测试图像块与最大近邻低分辨率训练图像块之间的最优重建系数；

l_i为最大近邻低分辨率训练图像块的特征向量；

v_i为最大近邻低分辨率训练图像块对应的投影值；

为最大近邻低分辨率训练图像块对应的最佳投影方向；

K为正整数，μ为大于0小于等于1的预置的控制参数。

5.根据权利要求2至4任一项所述的方法，还包括：通过以下方式获取从某低分辨率训练图像块到其对应的高分辨率训练图像块的最佳投影方向：

针对该高分辨率训练图像块在高分辨率训练图像块集合中，查找M个最大近邻高分辨率训练图像块，其中，M为正整数；

在所述训练集的低分辨率训练图像块集合中查找所述最大近邻高分辨率训练图像块对应的低分辨率训练图像块，并计算所述最大近邻高分辨率训练图像块与对应的低分辨率训练图像块之间的差分向量；

获取该高分辨率训练图像块与各个最大近邻高分辨率训练图像块之间的最优重建系数；

根据该最优重建系数以及差分向量，计算得到低分辨率训练图像块到对应的高分辨率训练图像块的最佳投影方向。