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《国防科学技术大学》 2009年
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基于先验约束的多幅图像超分辨重构技术研究

唐斌兵  
【摘要】: 不改变现存低分辨率成像系统,通过多幅互有位移、信息互补的低分辨率图像获取高分辨率图像的超分辨重构技术,一直是图像处理领域中研究热点之一,在刑事侦察、目标识别、医学诊断等领域具有广泛的应用。 本文从图像超分辨机理分析入手,围绕图像的去噪、配准、重构模型及算法的设计,做了以下几方面的工作: 分析了成像系统的降质原因,讨论了成像系统的模糊辨识问题,针对实测数据给出了一种有效估计系统降质点扩展函数的方法;分析了椒盐噪声的稀疏特性,以解的稀疏性为先验信息,给出了图像去噪的扩展模型和相应的求解算法。对于含椒盐噪声的图像,该模型具有显著的去噪效果,且能有效地保持图像特征。 分析了运用子图集代替原图做配准的优势,提出了一种选取子图的方法,并对子图集进行了有效筛选。简化了相似性测度计算公式,分析了小波系数的特点,依据小波变换的多分辨分析特征,提出了一种图像由粗到精、逐步迭代的快速配准算法。该方法在稳定性和计算时间上,明显优于传统方法。 基于寄生波纹先验提出了一种能抑制寄生波纹的超分辨重构方法。分析了寄生波纹产生的原因,针对配准误差、系统降质点扩展函数的估计误差以及噪声等引起的寄生波纹,采用增加寄生波纹惩罚项的方法,建立了图像超分辨重构的正则化模型。根据寄生波纹对图像不同区域的影响,给出了一种能够抑制寄生波纹的参数选取方法。相对于传统方法该方法在不影响图像边缘重构效果的基础上,能有效地抑制寄生波纹。 提出了利用先验图像的灰度分布信息来进一步改善图像质量的超分辨率重构方法。分析了现有超分辨重构方法存在的不足,介绍了两种构造先验图像的方法。利用最小鉴别信息原理,引入先验图像信息作为超分辨重构的信息补充和约束依据,由此构造新的超分辨重构模型。基于置信策略,提出了一种选取正则化参数的方法。当选取的先验图像灰度分布信息与真实图像的相似时,其重构效果能够得到较大程度的提高;同时,相对传统的先验图像约束方法,该方法提出的灰度分布特征约束更加简单有效。
【学位授予单位】:国防科学技术大学
【学位级别】:博士
【学位授予年份】:2009
【分类号】:TP391.41

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【引证文献】
中国博士学位论文全文数据库 前1条
1 卜丽静;基于稀疏理论的星载雷达图像超分辨率重建[D];辽宁工程技术大学;2011年
【参考文献】
中国期刊全文数据库 前10条
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【共引文献】
中国期刊全文数据库 前10条
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中国博士学位论文全文数据库 前10条
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中国硕士学位论文全文数据库 前10条
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【同被引文献】
中国期刊全文数据库 前10条
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中国博士学位论文全文数据库 前4条
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中国硕士学位论文全文数据库 前7条
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【二级参考文献】
中国期刊全文数据库 前10条
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【相似文献】
中国期刊全文数据库 前10条
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中国重要会议论文全文数据库 前10条
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中国重要报纸全文数据库 前10条
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7 本报记者 刘立红;点亮和谐家园的明灯[N];中国老年报;2009年
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9 记者 郑黎;省政府与国防科工委共建长春理工大学[N];长春日报;2006年
10 本报记者 李亦金曹卫新;江苏三友支持北斗卫星系统项目[N];证券日报;2007年
中国博士学位论文全文数据库 前10条
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5 周武;精密图像配准方法研究及在精密电子组装中的应用[D];华南理工大学;2012年
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7 朱宪伟;基于结构特征的异源图像配准技术研究[D];国防科学技术大学;2009年
8 王林军;正则化方法及其在动态载荷识别中的应用[D];湖南大学;2011年
9 徐玉华;二维光学和距离图像配准方法及其应用研究[D];合肥工业大学;2011年
10 孔令海;基于PDE和曲率策动流的图像增强去噪模型研究[D];中国工程物理研究院;2005年
中国硕士学位论文全文数据库 前10条
1 王飞;支持向量机在图像配准中的应用研究[D];西安理工大学;2007年
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3 李洪;双光谱图像检测的图像配准融合技术[D];暨南大学;2005年
4 王海峰;深度图像配准技术的研究及在古遗址数字化展示中的应用[D];西北大学;2011年
5 刘钰菲;InSAR图像配准算法研究[D];西安电子科技大学;2011年
6 刘蕾;基于双树复小波变换的图像去噪[D];北京化工大学;2010年
7 郭天圣;基于小波变换的图像去噪研究[D];兰州理工大学;2010年
8 李柯材;图像去噪的研究—基于中值滤波和小波变换的图像去噪应用研究[D];江南大学;2011年
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10 赵开伟;Contourlet变换在图像去噪中的应用研究[D];哈尔滨工程大学;2010年
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