[发明专利]用于图像分辨率增强的系统和方法

权利要求书

1.一种用于成像处理的方法，包括：

接收场景的参考图像，所述参考图像包括由像素坐标标识的参考图像像素；

接收所述场景的目标图像，所述目标图像的分辨率低于所述参考图像；

将所述目标图像的大小调整为更大的图像大小以获得经调整大小的目标图像，所述经调整大小的目标图像包括由相应的参考图像像素的像素坐标标识的目标图像像素；

对于多个参考图像像素中的每个参考图像像素，确定参考图像像素坐标的自适应形状邻域，其中，所述自适应形状邻域具有取决于参考图像像素值的形状并且从所述参考图像像素坐标延伸，使得在所述自适应形状邻域内的那些参考图像像素满足规则性条件；

针对每个自适应形状邻域，基于所述自适应形状邻域内的那些目标图像像素确定所述目标图像的超分辨率版本的局部估计，所述超分辨率版本相对于在所述接收中接到的所述目标图像具有提高的分辨率；以及

聚合与所述自适应形状邻域相关联的所述局部估计，以提供对应于具有提高的分辨率的所述目标图像的全局估计。

2.根据权利要求1所述的方法，其中：

所述参考图像是由可见光成像传感器捕获的可见光图像；以及

所述目标图像是由红外(IR)成像传感器捕获的IR图像。

3.根据权利要求1所述的方法，其中：

所述参考图像由计算机断层扫描(CT)扫描仪或磁共振成像(MRI)设备捕获；以及

所述目标图像由正电子发射断层扫描(PET)扫描仪、单光子发射计算机断层扫描(SPECT)扫描仪、或超声成像设备捕获。

4.根据权利要求1所述的方法，其中，所述参考图像和所述目标图像是三维(3D)体积或点云图像。

5.根据权利要求4所述的方法，其中，确定每个自适应形状邻域包括从每个像素坐标确定8个八分圆的自适应大小立方体。

6.根据权利要求1所述的方法，其中，每个自适应形状邻域在多个方向上各向异性地延伸。

7.根据权利要求1所述的方法，其中，确定每个自适应形状邻域包括从每个像素坐标确定多个方向的线性范围。

8.根据权利要求7所述的方法，其中，每个自适应形状邻域是针对每个像素坐标确定的线性范围的多边形壳。

9.根据权利要求7所述的方法，其中，确定每个方向的所述线性范围包括根据统计方法从具有不同长度的局部多项式近似(LPA)内核集合中选择LPA内核，所选择的LPA内核的长度被确定为所述每个方向的线性范围。

10.根据权利要求9所述的方法，其中，每个所选择的LPA内核是所述LPA内核集合中的最长LPA内核，当所选择的LPA内核与沿相应方向和长度的那些参考图像像素进行卷积时，所述最长LPA内核根据所述统计方法提供可接受的近似。

11.根据权利要求9所述的方法，其中，用于选择LPA内核的所述统计方法包括置信区间的交集(ICI)方法。

12.根据权利要求1所述的方法，其中，确定每个自适应形状邻域的所述局部估计包括对每个自适应形状邻域内的那些目标图像像素求平均。

13.根据权利要求1所述的方法，其中，确定每个自适应形状邻域的所述局部估计包括对每个自适应形状邻域内的那些目标图像像素进行滤波。

14.根据权利要求13所述的方法，其中，对所述目标图像像素的滤波包括：

对每个自适应形状邻域内的那些目标图像像素执行形状自适应变换，以获得对应于所述形状自适应变换的域中的那些目标图像像素的系数；以及

修改所述形状自适应变换的域中的所述系数。