[发明专利]一种面向卫星相机的视频超分辨率重建方法及系统

权利要求书

1.一种面向卫星相机的视频超分辨率重建方法，其特征在于，包括：

S1.视频中第n帧图像、第n-1帧图像和第n-2帧图像的分辨率分别按预设倍数放大，得到第一图像、第二图像和第三图像，n大于等于3；

S2.所述第一图像的像素点和所述第二图像的像素点分别与所述第三图像的像素点进行灰度匹配，根据灰度匹配结果重建所述第三图像；

S3.根据步骤S1和步骤S2依次处理所述视频中的各帧图像；

所述步骤S1包括：

S11.所述第n帧图像的分辨率放大一倍得到所述第一图像，将所述第n帧图像的各像素点映射至所述第一图像，得到第一类像素点；

S12.确定由所述第一类像素点组成顶点的最小正方形，所述最小正方形的中心像素点为第二类像素点，对四个顶点的所述第一类像素点取平均值，得到所述第二类像素点的取值；

S13.确定所述最小正方形中未赋值像素点为第三类像素点，对所述第三类像素点的正上、正下、正左、正右方向的像素点取加权平均值，得到所述第三类像素点的取值；

S14.根据步骤S11至S13依次处理第n-1帧图像和第n-2帧图像。

2.根据权利要求1所述的方法，其特征在于，所述对所述第三类像素点的正上、正下、正左、正右方向的像素点取加权平均值，包括：

根据所述正上、正下、正左、正右方向的像素点所在类别确定加权系数；

对所述第三类像素点的正上、正下、正左、正右方向的像素点根据所述加权系数取加权平均值。

3.根据权利要求1所述的方法，其特征在于，所述第一图像的像素点和所述第二图像的像素点分别与所述第三图像的像素点进行灰度匹配，包括：

选取所述第三图像的一图像子块作为目标图像块，在所述第二图像和所述第三图像上滑动搜索与所述目标图像块灰度匹配的候选图像块集合；

计算目标图像块的灰度均值，根据所述灰度均值及目标图像块中各像素点的灰度值提取所述目标图像块的特征向量；

通过特征向量计算目标图像块与所述候选图像块集合中各候选图像块的灰度差异，确定差异最小的候选图像块上中心像素点为所述目标图像块上中心像素点的对应像素点。

4.根据权利要求3所述的方法，其特征在于，所述在所述第二图像和所述第三图像上滑动搜索与所述目标图像块灰度匹配的候选图像块集合，包括：

在所述第二图像和所述第三图像上分别滑动所述目标图像块，得到多个候选图像块，计算该图像子块与目标图像子块的灰度差值；

滑动搜索结束后，根据所述灰度差值排序结果确定所述候选图像块集合。

5.根据权利要求3所述的方法，其特征在于，所述根据所述灰度均值及目标图像块中各像素点的灰度值提取所述目标图像块的特征向量，包括：

将所述目标图像中各像素点的灰度值与灰度均值进行比较，若像素点的所述灰度值小于所述灰度均值，将所述像素点标记为1，否则标记为0；

将各像素点的标记值顺次连接，得到由0和1组成的特征向量T_K。

6.根据权利要求5所述的方法，其特征在于，所述通过特征向量计算目标图像块与所述候选图像块集合中各候选图像块的灰度差异，包括：

提取各候选图像块的特征向量T_H_i；

根据汉明距离计算T_H_i和T_K的灰度差异。

7.根据权利要求3所述的方法，其特征在于，所述根据灰度匹配结果重建所述第三图像，包括：

根据灰度匹配结果确定所述第三图像上各像素点在所述第一图像和所述第二图像的对应像素点；

融合所述第一图像和所述第二图像的对应像素点至所述第三图像。