学位论文 > 优秀研究生学位论文题录展示

煤矿井下监控图像超分辨率复原关键技术研究

作　者: 范郭亮
导　师: 王振翀
学　校: 中国矿业大学（北京）
专　业: 控制理论与控制工程
关键词: 超分辨率图像复原煤矿井下监控高分辨率图像
分类号: TP391.41
类　型: 博士论文
年　份: 2012年
下　载: 63次
引　用: 0次
阅　读: 论文下载

内容摘要

超分辨率复原是采用信号处理方法,利用图像的先验知识或多幅低分辨率图像之间的互补信息,恢复出截止频率之外的信息。该方法可以改善图像质量,同时获得高于成像系统分辨率的高分辨率图像。受到生产环境、生产成本等因素影响,煤矿井下监控图像模糊、含噪声较多、分辨率不高。本文详细讨论了超分辨率复原技术的发展现状,分析了煤矿井下监控图像的特点。论文利用偏微分方程、非局部均值滤波、模糊集、Markov随机场等理论对煤矿井下监控图像超分辨率复原关键技术进行研究。论文提出四种方法实现了煤矿井下监控图像的超分辨率复原。复原后的图像能够清晰、完整、准确地显示煤矿井下的生产情况,满足煤矿井下监控的各种需要。

全文目录

摘要  5
Abstract  5-6
详细摘要  6-9
Detailed Abstract  9-16
1 引言  16-26
  1.1 图像处理概述  16
  1.2 论文的研究内容和研究意义  16-19
    1.2.1 图像超分辨率复原目的及意义  16-17
    1.2.2 煤矿视频监控系统现状及改进意义  17-19
  1.3 超分辨率复原的国内外研究现状  19-23
    1.3.1 单幅图像复原研究现状  19-21
    1.3.2 多幅图像复原研究现状  21-23
  1.4 论文结构和预计创新点  23-26
    1.4.1 论文结构  23-24
    1.4.2 论文预计创新点  24-26
2 超分辨率复原的相关概念及理论  26-38
  2.1 超分辨率复原相关概念  26
  2.2 超分辨率复原相关理论  26-30
    2.2.1 图像的缩放原理  26-27
    2.2.2 图像降质模型  27-29
    2.2.3 超分辨率复原的数学物理基础  29-30
  2.3 超分辨率复原图像质量评价标准  30-31
  2.4 常用的图像插值算法  31-36
  2.5 小结  36-38
3 基于偏微分方程的图像插值算法  38-60
  3.1 偏微分方程理论基础  38-41
    3.1.1 偏微分方程基本概念  38-39
    3.1.2 偏微分方程相关理论  39-41
  3.2 基于全变分的图像插值算法  41-52
    3.2.1 全变分能量模型  41-44
    3.2.2 全变分模型扩散性能分析  44-47
    3.2.3 WaDi插值算法  47-49
    3.2.4 基于全变分的图像插值算法  49-52
  3.3 基于TV和各向异性扩散方程的图像插值算法  52-56
    3.3.1 PM模型分析  52-54
    3.3.2 AM模型分析  54
    3.3.3 全变分与各向异性扩散结合图像插值  54-56
  3.4 实验结果及分析  56-59
  3.5 小结  59-60
4 基于预滤波的图像插值算法  60-86
  4.1 图像噪声模型  60-61
  4.2 维纳滤波  61-64
    4.2.1 维纳滤波器原理  61-63
    4.2.2 维纳滤波器对加性高斯噪声的削弱  63-64
  4.3 非局部均值滤波  64-73
    4.3.1 非局部均值算法  64-66
    4.3.2 方法噪声分析  66-73
  4.4 BM3D图像去噪算法  73-78
  4.5 基于预滤波的图像插值算法  78-82
  4.6 实验结果及分析  82-84
  4.7 小结  84-86
5 基于分区的图像插值算法  86-108
  5.1 基于模糊增强的图像分割算法  86-96
    5.1.1 模糊理论基础  86-88
    5.1.2 基于模糊集的图像增强算法  88-89
    5.1.3 Canny边缘检测算法  89-93
    5.1.4 图像分割算法  93-96
  5.2 基于分形的图像插值算法  96-98
  5.3 基于边缘指导的图像插值算法  98-100
  5.4 基于分区的图像插值算法  100-103
  5.5 实验结果及分析  103-105
  5.6 小结  105-108
6 基于MAP的监控图像超分辨率复原  108-128
  6.1 Markov随机场理论  108-110
    6.1.1 Gibbs随机场模型  108-109
    6.1.2 Gauss随机场模型  109
    6.1.3 Markov随机场模型  109-110
  6.2 基于Gauss-Markov模型的图像超分辨率复原  110-118
    6.2.1 Gauss-Markov随机场模型  110-112
    6.2.2 基于GMRF模型的图像复原算法  112-115
    6.2.3 实验结果及分析  115-118
  6.3 基于Huber-Markov模型的图像超分辨率复原  118-125
    6.3.1 Huber-Markov先验模型  118-120
    6.3.2 基于HMRF模型的图像复原算法  120-122
    6.3.3 实验结果及分析  122-125
  6.4 小结  125-128
7 结论与展望  128-132
  7.1 结论  128-130
  7.2 展望  130-132
参考文献  132-140
致谢  140-141
作者简介  141
在学期间发表的学术论文  141
在学期间参加科研项目  141-142
附录1  142-144
附录2  144-145
附录3  145-147
附录4  147-148
附录5  148-149

煤矿井下监控图像超分辨率复原关键技术研究

内容摘要

全文目录

相似论文