[发明专利]基于多层次邻域嵌入的图像超分辨率重建方法及系统

权利要求书

1.一种基于多层次邻域嵌入的图像超分辨率重建方法，其特征在于，包括：

对待处理图像进行可控金字塔分解操作，得到高通图像、低通剩余图像和多个方向上的带通子带图像；

根据邻域嵌入算法对所述多个方向上的带通子带图像、所述高通图像和所述低通剩余图像分别进行重建处理，得到对应的高分辨率子带图像；

对多个所述高分辨率子带图像进行所述可控金字塔分解操作的逆变换处理，以生成高分辨率图像。

2.根据权利要求1所述的基于多层次邻域嵌入的图像超分辨率重建方法，其特征在于，所述对待处理图像进行可控金字塔分解操作，得到高通图像、低通剩余图像和多个方向上的带通子带图像，具体包括：

根据预设分解公式计算所述待处理图像对一组多方向的可控带通滤波器的响应，以得到所述多个方向上的带通子带图像、所述高通图像和所述低通剩余图像，所述预设分解公式为：

其中，X_t表示所述待处理图像，表示所述多个方向上的带通子带，X_t⁰表示所述高通图像，X_t^N+1表示所述低通剩余图像，F(·)和F^-1(·)分别代表傅里叶变换和傅里叶逆变换，f(θⁱ)代表方向为θⁱ的可控带通滤波器，g_i表示根据可控带通滤波器计算出的高通滤波器或低通滤波器，N为整数。

3.根据权利要求2所述的基于多层次邻域嵌入的图像超分辨率重建方法，其特征在于，根据邻域嵌入算法对所述多个方向上的带通子带图像、所述高通图像和所述低通剩余图像分别进行重建处理，得到对应的高分辨率子带图像，具体包括：

将所述多个方向上的带通子带图像、所述高通图像和所述低通剩余图像分别分解为对应的图像块；

对于每个所述图像块利用K-NN算法在对应图像层次的字典数据库中查找K个近邻的邻域图像块，以得到K个重建系数；

根据所述K个重建系数和所述K个近邻的领域图像块得到所述对应的高分辨率子带图像。

4.根据权利要求3所述的基于多层次邻域嵌入的图像超分辨率重建方法，其特征在于，

对于所述多个方向上的带通子带图像和所述高通图像，根据全局特征信息和局部特征信息在对应图像层次的字典数据库中查找所述K个近邻的邻域图像块；

对于所述低通剩余图像，根据联合局部特征信息在对应图像层次的字典数据库中查找所述K个近邻的邻域图像块。

5.根据权利要求1至4中任一项所述的基于多层次邻域嵌入的图像超分辨率重建方法，其特征在于，还包括：

利用非局部均值算法对所述高分辨率图像进行优化处理。

6.一种基于多层次邻域嵌入的图像超分辨率重建系统，其特征在于，包括：

分解模块，用于对待处理图像进行可控金字塔分解操作，得到高通图像、低通剩余图像和多个方向上的带通子带图像；

重建模块，用于根据邻域嵌入算法对所述分解模块分解得到的所述多个方向上的带通子带图像、所述高通图像和所述低通剩余图像分别进行重建处理，得到对应的高分辨率子带图像；

处理模块，用于对所述重建模块处理得到的多个所述高分辨率子带图像进行所述可控金字塔分解操作的逆变换处理，以生成高分辨率图像。