基于迭代投影重建的字典类图像超分辨率系统及方法

摘要

本发明提供一种基于迭代投影重建的字典类图像超分辨率系统及方法，所述系统包括：字典训练和投影矩阵预计算模块、基于投影矩阵的迭代投影超分辨率重建模块和基于全局约束的后处理模块。所述方法包括：步骤S1、字典的学和投影矩阵的计算；步骤S2、基于投影矩阵的迭代投影超分辨率重建：对低分辨率图像块输入y，在字典中寻找与其最相似的原子，使用该原子的投影矩阵来对y进行超分辨率重建，对产生的残差向量进行再次投影重建获得残差向量的高分辨率重建，如此迭代重建，最后将全部重建成分加权相加作为最后重建的结果；步骤S3、对重建图像通过全局约束来消除不自然效应。本发明可有效提高字典类方法的计算速度并能够恢复图像高频细节信息。

主权项

一种基于迭代投影重建的字典类图像超分辨率系统，其特征在于，其包括：字典训练和投影矩阵预计算模块，用于分别从训练图像集中提取高分辨率图像块以及从该图像的降采样图像上选取对应的低分辨率图像块作为样本，然后使用K均值聚类的方法训练字典，计算字典中每个原子和全部样本的欧式距离，从中选取最近邻构成该原子的K近邻，再使用每个原子的K近邻样本集计算原子的投影矩阵，作为该原子代表的同一类图像块的投影矩阵；基于投影矩阵的迭代投影超分辨率重建模块，用于对低分辨率图像块输入y，在字典中寻找与其最相似的原子，使用该原子的投影矩阵来对y进行超分辨率重建，对使用字典中的相似原子来计算输入的投影矩阵的过程中产生的残差向量进行再次投影重建获得残差向量的高分辨率重建，如此迭代进行重建，最后将全部重建成分加权相加，作为最后重建的结果；基于全局约束的后处理模块：用于对重建图像通过全局约束的后处理来消除逐块重建过程中出现的不满足全局约束的不自然效应。