1.基于凸組合方式的多幀低分辨率圖像超分辨率重建方法,其特征在于,包括以下步驟、
步驟1、對輸入的多幀LR圖像序列實(shí)施聯(lián)合運(yùn)動(dòng)估計(jì)與超分辨率重建的方法得到聯(lián)合高分辨率HR圖像Ijoint;
步驟2、對輸入的多幀LR圖像序列實(shí)施基于改進(jìn)核回歸的重建方法得到核回歸HR圖像Ikernel;
步驟3、根據(jù)空域融合準(zhǔn)則決定融合的區(qū)域,根據(jù)頻域準(zhǔn)則決定需要融合的頻率成分,再根據(jù)全局權(quán)重來決定對融合的權(quán)重分配;
步驟4、按照凸組合模型,根據(jù)融合的區(qū)域、融合的頻率成分、融合的權(quán)重分配對聯(lián)合高分辨率HR圖像Ijoint和核回歸HR圖像Ikernel進(jìn)行融合得到重建的HR圖像。
2.根據(jù)權(quán)利要求1所述的基于凸組合方式的多幀低分辨率圖像超分辨率重建方法,其特征在于,步驟1包括以下步驟,
步驟1.1、根據(jù)圖像的降質(zhì)模型,利用多幀LR圖像序列與超分辨率重建圖像之間的運(yùn)動(dòng)關(guān)系與噪聲,建立聯(lián)合運(yùn)動(dòng)估計(jì)與數(shù)據(jù)融合的模型,交替迭代出融合圖像;
步驟1.2、利用超分辨率重建框架,代入融合圖像,迭代出聯(lián)合高分辨率HR圖像Ijoint。
3.根據(jù)權(quán)利要求1所述的基于凸組合方式的多幀低分辨率圖像超分辨率重建方法,其特征在于,步驟2包括以下步驟,
步驟2.1、輸入多幀LR圖像序列
步驟2.2、采用3D sobel算子計(jì)算出每個(gè)感興趣像素點(diǎn)的梯度;
步驟2.3、計(jì)算三維局部梯度結(jié)構(gòu)張量S(P),求得三維結(jié)構(gòu)方向信息;
步驟2.4、計(jì)算出修正核函數(shù)的鄰域像素的幾何距離函數(shù)值;
步驟2.5、將步驟2.3和步驟2.4求出的解代入改進(jìn)核函數(shù)與由其內(nèi)插鄰近幾何距離函數(shù)得出的鄰近距離函數(shù)的乘積,得出改進(jìn)的核函數(shù)值K(·);
步驟2.6、利用核函數(shù)值K(·)構(gòu)建對角矩陣WX;
步驟2.7、根據(jù)對角矩陣WX,設(shè)置采樣點(diǎn),得到核回歸HR圖像Ikernel。
4.根據(jù)權(quán)利要求1所述的基于凸組合方式的多幀低分辨率圖像超分辨率重建方法,其特征在于,步驟3包括如下步驟,
步驟3.1、對應(yīng)多幀LR圖像感興趣區(qū)域的多個(gè)梯度值的方差,將其歸一化到0到1之間并作為方差地圖的元素,預(yù)設(shè)閾值,判斷出大于閾值的所有元素V(i,j),從而確定融合的區(qū)域;
步驟3.2、利用可控金字塔算法分解步驟3.1的感興趣區(qū)域,找出每個(gè)感興趣區(qū)域中具有較高能量的主頻帶,從而決定需要融合的頻率成分;
步驟3.3、根據(jù)自然圖像對帶通分解的統(tǒng)計(jì)特性,融合的權(quán)重分配應(yīng)選取使得超分辨率重建圖像在不同頻帶上的峰值具有最小的變化,從而決定對融合的權(quán)重分配。
5.根據(jù)權(quán)利要求1所述的基于凸組合方式的多幀低分辨率圖像超分辨率重建方法,其特征在于,步驟4,其凸組合模型為
Icom=(1-A(r,s))·Ikernel+A(r,s)·Ijoint
A(r,s)=αV·W(r,s)
其中,V和W(r,s)確定分別對應(yīng)聯(lián)合高分辨率HR圖像Ijoint和核回歸HR圖像Ikernel的空域混合區(qū)域和頻域混合頻率的混合成分,全局參數(shù)α∈[0,1]確定聯(lián)合HR圖像Ijoint和核回歸HR圖像Ikernel的混合比例。