專利名稱：一種超分辨率重建的圖像處理方法及系統(tǒng)的制作方法
技術(shù)領(lǐng)域：
本發(fā)明涉及圖像處理領(lǐng)域，尤其涉及一種超分辨率重建的圖像處理方法及系統(tǒng)。
背景技術(shù)：
超分辨率重建是把一幅或多幅低分辨率觀測圖像重建為一幅高分辨率圖像，它可以改善圖像的質(zhì)量，從本質(zhì)上提升圖像的分辨率，使重建后的圖像比原圖像更清晰。目前發(fā)明的超分辨率都存在計算量大，或者效果不太理想等等缺陷。申請?zhí)枮镃N201010518352. 8的專利給出了一種基于頻域配準(zhǔn)和凸集投影的超分辨率重建，該方法首先讀入多幀圖像，并選取一張作為配準(zhǔn)的參考幀，然后對圖像進行配準(zhǔn)，得到各幀圖像的相對位移。配準(zhǔn)算法采用一種基于頻域的快速配準(zhǔn)算法。然后根據(jù)各幀的相對位移，采用凸集投影算法對多幀圖像進行超分辨率重建。申請?zhí)枮镃N201010530837. 9的專利涉及屬于視覺檢測、圖像處理。為提升圖像的分辨率，提高系統(tǒng)測量精度，該發(fā)明采取的技術(shù)方案是，基于隨機微位移的超分辨率圖像重建方法。但是這些方案的超分辨率重建方法速度不夠快，重建的質(zhì)量不夠好。

發(fā)明內(nèi)容
本發(fā)明實施例所要解決的技術(shù)問題在于，提供一種超分辨率重建的圖像處理方法及系統(tǒng)。解決了現(xiàn)有技術(shù)中超分辨率重建方法速度不夠快，重建的質(zhì)量不夠好的技術(shù)問題。為了解決上述技術(shù)問題，本發(fā)明實施例提供了一種超分辨率重建的圖像處理方法，包括獲取一段序列圖像，所述序列圖像包括至少兩幀圖像；基于不變特征的自動配準(zhǔn)算法對所述序列圖像進行配準(zhǔn)；將配準(zhǔn)好的圖像進行插值混合計算，映射到預(yù)設(shè)的目標(biāo)分辨率網(wǎng)格，并通過模板卷積填充映射后產(chǎn)生的空洞，輸出填充完空洞的具有目標(biāo)分辨率的圖像；對所述具有目標(biāo)分辨率的圖像進行去噪處理以及去模糊處理，并輸出處理后的目標(biāo)分辨率圖像。其中，所述序列圖像中的每幀圖像為具有原分辨率的圖像；所述將配準(zhǔn)好的圖像進行插值混合計算，映射到預(yù)設(shè)的目標(biāo)分辨率網(wǎng)格的步驟具體包括將配準(zhǔn)好的具有原分辨率的圖像，根據(jù)像素位置的對應(yīng)映射關(guān)系，由原分辨率圖像對應(yīng)位置處的像素值進行插值混合求出目標(biāo)分辨率圖像對應(yīng)位置處的像素值。其中，所述將配準(zhǔn)好的具有原分辨率的圖像，根據(jù)像素位置的對應(yīng)映射關(guān)系，由原分辨率圖像對應(yīng)位置處的像素值進行插值混合求出目標(biāo)分辨率圖像對應(yīng)位置處的像素值的步驟具體包括通過所述不變特征的自動配準(zhǔn)算法得出的平移量和旋轉(zhuǎn)角參數(shù)，分析得到配準(zhǔn)好的圖像與具有模糊核噪聲的目標(biāo)分辨率圖像之間對應(yīng)的映射關(guān)系矩陣；
根據(jù)所述映射關(guān)系矩陣，將原分辨率圖像對應(yīng)位置處的像素值進行插值混合求出目標(biāo)分辨率圖像對應(yīng)位置處的像素值。其中，所述根據(jù)所述映射關(guān)系矩陣，將原分辨率圖像對應(yīng)位置處的像素值進行插值混合求出目標(biāo)分辨率圖像對應(yīng)位置處的像素值的步驟具體包括依次選取每幀原分辨率圖像，利用公式
權(quán)利要求
1.一種超分辨率重建的圖像處理方法，其特征在于，包括 獲取一段序列圖像，所述序列圖像包括至少兩幀圖像； 基于不變特征的自動配準(zhǔn)算法對所述序列圖像進行配準(zhǔn)； 將配準(zhǔn)好的圖像進行插值混合計算，映射到預(yù)設(shè)的目標(biāo)分辨率網(wǎng)格，并通過模板卷積填充映射后產(chǎn)生的空洞，輸出填充完空洞的具有目標(biāo)分辨率的圖像； 對所述具有目標(biāo)分辨率的圖像進行去噪處理以及去模糊處理，并輸出處理后的目標(biāo)分辨率圖像。
2.根據(jù)權(quán)利要求I所述的超分辨率重建的圖像處理方法，其特征在于，所述序列圖像中的每幀圖像為具有原分辨率的圖像；所述將配準(zhǔn)好的圖像進行插值混合計算，映射到預(yù)設(shè)的目標(biāo)分辨率網(wǎng)格的步驟具體包括 將配準(zhǔn)好的具有原分辨率的圖像，根據(jù)像素位置的對應(yīng)映射關(guān)系，由原分辨率圖像對應(yīng)位置處的像素值進行插值混合求出目標(biāo)分辨率圖像對應(yīng)位置處的像素值。
3.根據(jù)權(quán)利要求2所述的超分辨率重建的圖像處理方法，其特征在于，所述將配準(zhǔn)好的具有原分辨率的圖像，根據(jù)像素位置的對應(yīng)映射關(guān)系，由原分辨率圖像對應(yīng)位置處的像素值進行插值混合求出目標(biāo)分辨率圖像對應(yīng)位置處的像素值的步驟具體包括 通過所述不變特征的自動配準(zhǔn)算法得出的平移量和旋轉(zhuǎn)角參數(shù)，分析得到配準(zhǔn)好的圖像與具有模糊核噪聲的目標(biāo)分辨率圖像之間對應(yīng)的映射關(guān)系矩陣； 根據(jù)所述映射關(guān)系矩陣，將原分辨率圖像對應(yīng)位置處的像素值進行插值混合求出目標(biāo)分辨率圖像對應(yīng)位置處的像素值。
4.根據(jù)權(quán)利要求3所述的超分辨率重建的圖像處理方法，其特征在于，所述根據(jù)所述映射關(guān)系矩陣，將原分辨率圖像對應(yīng)位置處的像素值進行插值混合求出目標(biāo)分辨率圖像對應(yīng)位置處的像素值的步驟具體包括 依次選取每幀原分辨率圖像，利用公式 <]_「ゴ4| r cos ^ -sin 也]「凡.]_+(k = 0 I 2In) _ろ」L也」LsinA COS^,上ァも 其中(Z' t，z' s)是具有模糊核噪聲的目標(biāo)分辨率圖像Z'中像素點的坐標(biāo)，(yki，ykJ)是第k幀低分辨率圖像yk中像素點的坐標(biāo)；(dik，djk)是平移量；(K是旋轉(zhuǎn)角； 計算每幀原分辨率圖像中每個像素點(yki，yki)映射到目標(biāo)分辨率網(wǎng)格的坐標(biāo)值(z〃 t, z" s)； 根據(jù)所述坐標(biāo)值(z〃 t，z" s)在疊加圖像中對應(yīng)像素點上添加像素點(yki，ykJ)的像素值，并累計計數(shù)矩陣； 依次選取完每幀原分辨率圖像后，將疊加圖像所有非空洞數(shù)值與當(dāng)前計數(shù)矩陣對應(yīng)位置點數(shù)據(jù)相除，得到插值后帶有空洞的目標(biāo)分辨率圖像。
5.根據(jù)權(quán)利要求1-4任一項所述的超分辨率重建的圖像處理方法，其特征在于，其特征在于，所述通過模板卷積填充映射后產(chǎn)生的空洞，輸出填充完空洞的具有目標(biāo)分辨率的圖像的步驟具體包括 選取映射后帶有空洞的一幀圖像； 通過公式
6.一種超分辨率重建的圖像處理系統(tǒng)，其特征在于，包括 獲取序列圖像模塊，用于獲取一段序列圖像，所述序列圖像包括至少兩幀圖像； 配準(zhǔn)模塊，用于基于不變特征的自動配準(zhǔn)算法對所述序列圖像進行配準(zhǔn)； 映射模塊，用于將配準(zhǔn)好的圖像進行插值混合計算，映射到預(yù)設(shè)的目標(biāo)分辨率網(wǎng)格；模板卷積填充模塊，用于通過模板卷積填充映射后產(chǎn)生的空洞，輸出填充完空洞的具有目標(biāo)分辨率的圖像； 去噪去模糊模塊，用于對所述具有目標(biāo)分辨率的圖像進行去噪處理以及去模糊處理； 圖像輸出模塊，用于輸出處理后的目標(biāo)分辨率圖像。
7.根據(jù)權(quán)利要求6所述的超分辨率重建的圖像處理系統(tǒng)，其特征在于，所述序列圖像中的每幀圖像為具有原分辨率的圖像；所述映射模塊具體包括用于將配準(zhǔn)好的具有原分辨率的圖像，根據(jù)像素位置的對應(yīng)映射關(guān)系，由原分辨率圖像對應(yīng)位置處的像素值進行插值混合求出目標(biāo)分辨率圖像對應(yīng)位置處的像素值。
8.根據(jù)權(quán)利要求7所述的超分辨率重建的圖像處理系統(tǒng)，其特征在于，所述映射模塊具體包括 分析単元，用于通過所述不變特征的自動配準(zhǔn)算法得出的平移量和旋轉(zhuǎn)角參數(shù)，分析得到配準(zhǔn)好的圖像與具有模糊核噪聲的目標(biāo)分辨率圖像之間對應(yīng)的映射關(guān)系矩陣； 插值混合単元，用于根據(jù)所述映射關(guān)系矩陣，將原分辨率圖像對應(yīng)位置處的像素值進行插值混合求出目標(biāo)分辨率圖像對應(yīng)位置處的像素值。
9.根據(jù)權(quán)利要求8所述的超分辨率重建的圖像處理系統(tǒng)，其特征在于，所述插值混合單元具體包括 坐標(biāo)值計算單元，用于依次選取每幀原分辨率圖像，利用公式
10.根據(jù)權(quán)利要求6-9中任一項所述的超分辨率重建的圖像處理系統(tǒng)，其特征在于，所述模板卷積填充模塊具體包括用于選取映射后帶有空洞的一幀圖像；通過公式
全文摘要
本發(fā)明實施例公開了一種超分辨率重建的圖像處理方法，其特征在于，包括獲取一段序列圖像，所述序列圖像包括至少兩幀圖像；基于不變特征的自動配準(zhǔn)算法對所述序列圖像進行配準(zhǔn)；將配準(zhǔn)好的圖像進行插值混合計算，映射到預(yù)設(shè)的目標(biāo)分辨率網(wǎng)格，并通過模板卷積填充映射后產(chǎn)生的空洞，輸出填充完空洞的具有目標(biāo)分辨率的圖像；對所述具有目標(biāo)分辨率的圖像進行去噪處理以及去模糊處理，并輸出處理后的目標(biāo)分辨率圖像。采用本發(fā)明，可以實現(xiàn)實時超分辨率重建，從而解決了現(xiàn)有技術(shù)中超分辨率重建方法速度不夠快，重建的質(zhì)量不夠好，在保證重構(gòu)質(zhì)量的前提下難以保證實時的固有缺陷。
文檔編號G06T5/50GK102651127SQ20121009613
公開日2012年8月29日 申請日期2012年4月1日 優(yōu)先權(quán)日2012年4月1日
發(fā)明者李云夕 申請人:深圳市萬興軟件有限公司