[发明专利]基于TV先验的单幅图像超分辨率重建方法

摘要

本发明公开一种基于TV先验的单幅图像超分辨率重建方法，首先通过对待提高分辨率的图像利用双三次插值算法omoms3进行上采样预处理，在预处理后图像中根据28种TV方向模板提取TV先验信息，最后将TV先验信息引入到非局部回归框架，更好的保留超分辨图像的纹理和边缘信息，克服传统插值算法所产生的图像边缘信息不足的现象，从而得到超分辨率重建图像，大大提高超分的效果。

主权项

1.一种基于TV先验的单幅图像超分辨率重建方法，其特征在于依次按照如下步骤进行：步骤011：获取一幅待提高分辨率的图像，记为Image_ori；步骤012：将图像Image_ori通过双三次插值omoms3算法进行上采样，得到的图像记为Image_omoms3；步骤021：设图像Image_omoms3的大小为M*N，从图像的左上角逐点移动，获得M*N个块；从第一个块开始，以待修复的像素为中心建立规模为3*3的28个TV方向模板，记为o(n),n=1,2,3……28，所述n为方向模板的序号，模板里9个像素从上到下，从左到右分别记为{d1,d2,d3,d4,d5,d6,d7,d8,d9}，则28种方向模板分别记为：o1{d1,d5,d6},o2{d4,d5,d3}，3{d3,d5,d6},o4{d4,d5,d1}o5{d6,d5,d7},o6{d4,d5,d9},o7{d6,d5,d9},o8{d4,d5,d7},o9{d2,d5,d7}，o10{d2,d5,d9},o11{d2,d5,d3},o12{d2,d5,d1},o13{d8,d5,d1},o14{d8,d5,d3}o15{d8,d5,d9},o16{d8,d5,d7},o17{d4,d5,d2},o18{d6,d5,d2},o19{d4,d5,d8}o20{d6,d5,d8},o21{d1,d5,d3},o22{d1,d5,d7},o23{d3,d5,d9},o24{d7,d5,d9}o25{d4,d5,d6}，o26{d2,d5,d8},o27{d1,d5,d9},o28{d7,d5,d3}；步骤022：分别计算每个方向模板中三个像素的均值，记为s(n)；步骤023：计算所有s(n)与中心像素值d5的差，取差的绝对值记为t(n)，选取t(n)中的最小值对应的序号为n的模板为最优方向模板；步骤031：从第一个块开始，以待修复的像素为中心建立规模为3*3的目标块，在目标块周围寻找25个搜索块p(m)，m=1,2,3……25，计算25个搜索块与目标块之间的欧氏距离记为D(m)，根据目标块与搜索块之间的相似度，得到每个搜索块的权重记为w(m)；步骤032：在25个搜索块中，根据最优方向模板计算出在此方向上的三个像素值的中值记为M(m)；步骤033：将得到的w(m)和M(m)对应相乘后求和，得到的值为当前像素点修复后的像素值；步骤034：循环遍历整幅Image_omoms3图像，将修复后的图像记为Image_result并保存。