[发明专利]一种基于生成对抗网络的单幅图像超分辨率重建方法及系统

权利要求书

1.一种基于生成对抗网络的单幅图像超分辨率重建方法，其特征在于，包括：

步骤S1：获取高分辨率图像集I_H，对I_H进行裁剪，裁剪尺寸为M×M，其中，M小于I_H中最小尺寸图像的长或宽，得到高分辨率子图像集I_BH；

步骤S2：设置图像下采样因子为s，利用双三次插值法对I_BH进行下采样，得到低分辨率子图像集I_BL，I_BL中图像的大小为

步骤S3：将所述低分辨率子图像集I_BL输入到生成网络，通过网络的正向传播得到重建后的图像集I_S，其中，I_S中图像大小为M×M；

步骤S4：将I_BH与I_S分别送入判别网络中进行正向传播得到其分类概率，以使所述判别网络学习区分真实图像与生成图像；使用交叉熵函数作为损失函数对二者的分类概率进行计算；

步骤S5：采用Adam算法对所述判别网络的参数反向传播，更新所述判别网络；

步骤S6：采用Adam算法对所述生成网络的参数反向传播，更新所述生成网络；

步骤S7：重复步骤S3～S6，直至当所述生成网络与所述判别网络达到相对的平衡状态时，即所述生成网络的损失函数趋于0，所述判别网络的损失函数趋于1时，得到重建的超分辨率图像。

2.根据权利要求1所述的基于生成对抗网络的单幅图像超分辨率重建方法，其特征在于，所述步骤S2中利用双三次插值法对I_BH进行下采样，具体包括：

步骤S21：构造双三次插值函数，如公式(1)所示：

其中，x为I_BH图像像素的坐标；

步骤S22：对于待插值像素点(x，y)，取其附近的4×4领域点(x_i，y_j)，i，j＝0，1，2，3，按公式(2)计算插值位置：

其中，f(x，y)为像素点(x，y)的值。