[发明专利]一种基于新型模板的图像超分辨率增强方法

摘要

本发明涉及基于新型模板的图像超分辨率技术，包括：获取原始图像集，对图像集中的每幅图像做0.5倍降采样，得到低分辨率图像；对低分辨率图像，进行轮廓模板插值放大2倍，得到高分辨参考图像；对高分辨参考图像和低分辨率图像做新型模板增强；过SIFT特征点匹配，计算低分辨率图像与高分辨参考图像间的运动矩阵，从而得到高分辨参考图像上的点在低分辨率图像中的对应点；通过计算高分辨参考图像上点与低分辨率图像中的对应点间的残差，合成残差图像，将残差图像与高分辨参考图像叠加，得到最终的图像。新型模板不仅可以有效地增强图像高频信息，同时还可有效保留图像中低频信息，从而在图像增强领域有着广泛的应用。

主权项

1.一种基于新型模板的图像超分辨率增强方法，其特征在于，包括如下步骤：步骤1，获取输入图像，对输入图像作0.5倍降采样，得到低分辨率图像；步骤2，对低分辨率图像，进行轮廓模板插值放大2倍，得到高分辨参考图像；步骤3，对高分辨参考图像和低分辨率图像做新型模板增强，所述新型模板由设定的参数v和根据v生成的模板计算得出，具体实现方式如下，步骤3.1，先采取0.01为步长，分别单独对高分辨参考图像和低分辨率图像做v取范围0.01～0.99的增强，并分别计算增强后的清晰度指标，取清晰度的最大值A和最小值B，计算A和B的几何平均值得到清晰度在附近时的参数v；一幅大小为m×n的图像k的清晰度计算方式为：其中，k(x，y)表示图像中的坐标为(x，y)的像素点的灰度值；步骤3.2，通过步骤3.1的参数v确定新型模板如下：步骤4，通过SIFT特征点匹配，计算低分辨率图像与高分辨参考图像间的运动矩阵，从而得到高分辨参考图像上的点在低分辨率图像中的对应点；步骤5，通过计算高分辨参考图像上点与低分辨率图像中的对应点间的残差，合成残差图像，将残差图像与高分辨参考图像叠加，得到最终的图像，具体实现方式如下，步骤5.1，利用新型模板生成点扩散函数，计算高分辨参考图像上点经点扩散函数投影到低分辨率后的像素值，其与该点的实际像素值的差即为残差值；其中，点扩散函数如下：步骤5.2，将高分辨参考图像上所有点的残差值按顺序合成为一幅图像，即为残差图像；步骤5.3，残差图像经点扩散函数，每个点变为l×l大小的窗，l为新型模板的维数，得到与高分辨参考图像同等大小的残差图像，将此时的残差图像叠加到高分辨参考图像的对应点上，得到最终的图像。