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基于偏微分方程方法的多幅图像超分辨方法研究

作　者: 郭良益
导　师: 王正明
学　校: 国防科学技术大学
专　业: 应用数学
关键词: 光学图像 SAR图像超分辨迭代正则化偏微分方程
分类号: TP391.41
类　型: 硕士论文
年　份: 2009年
下　载: 28次
引　用: 1次
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内容摘要

多幅图像超分辨技术是目前获取高分辨率图像的主要方向之一。改进和更新硬件设备,可以有效的提高图像的分辨率,但受成本、研制周期和技术水平的限制。因此,通过数据处理方法研究图像超分辨技术,具有重要的理论和实际意义。本文以数学理论和方法为依托,利用图像的先验信息,研究了一种基于偏微分方程方法的多图超分辨方法。主要工作如下:从光学图像的先验信息出发,推导出了基于偏微分方程方法的多幅光学图像超分辨模型。对模型进行了性能分析,基于保持图像中点、线特征的目的,提出了一种基于P-M扩散的稳健的超分辨方法。实验结果表明,该方法不仅能有效提高图像的视觉效果,而且图像的客观评价标准-峰值信噪比也得到了提高。通过比较处理后的高分辨率图像与处理前的低分辨率图像发现,图像进行超分辨处理后会将图像中的一些高频信息移除了,本文利用迭代正则化方法来解决这个问题:将每次被移除的高频信息加入到下一次迭代过程。实验结果表明,利用迭代正则化可以将图像被去除的高频信息逐步地恢复,同时图像的峰值信噪比也得到了相应的提高。从SAR图像的先验信息出发,推导出了基于偏微分方程方法的多幅SAR图像超分辨模型。实验结果表明,该方法能有效提高SAR图像的分辨率。

全文目录

摘要  8-9
Abstract  9-10
第一章绪论  10-17
  1.1 研究背景  10-11
  1.2 国内外研究现状及发展趋势  11-14
    1.2.1 多幅图像超分辨的研究现状  11-13
    1.2.2 多幅图像提高分辨率的发展趋势  13-14
  1.3 本文的工作  14-17
    1.3.1 研究思路  14
    1.3.2 研究内容  14-16
    1.3.3 主要工作  16-17
第二章多幅图像观测模型及偏微分方程超分辨模型  17-25
  2.1 图像观测模型  17-19
  2.2 偏微分方程超分辨模型  19-24
    2.2.1 偏微分去噪模型的介绍  19-22
    2.2.2 非线性偏微分去噪模型  22-23
    2.2.3 从偏微分去噪模型到偏微分超分辨模型  23-24
  2.3 本章小节  24-25
第三章基于偏微分方程方法的多幅光学图像超分辨  25-40
  3.1 光学图像先验  25-27
  3.2 基于偏微分方程方法的多幅光学图像超分辨  27-35
    3.2.1 模型的建立  27-28
    3.2.2 模型的性能分析  28-30
    3.2.3 模型的求解  30
    3.2.4 参数选择  30-31
    3.2.5 实验及结果分析  31-35
  3.3 基于偏微分方程方法的光学图像超分辨的迭代正则化  35-39
    3.3.1 图像超分辨的迭代正则化  35-37
    3.3.2 实验及结果分析  37-39
  3.4 本章小节  39-40
第四章基于偏微分方程方法的多幅SAR 图像超分辨  40-52
  4.1 SAR 图像先验  40-43
  4.2 基于偏微分方程方法的多幅图像超分辨  43-51
    4.2.1 模型的建立  43-45
    4.2.2 模型的求解  45
    4.2.3 多图SAR 图像超分辨与多幅光学图像超分辨的异同  45-46
    4.2.4 实验及结果分析  46-51
  4.3 本章小结  51-52
第五章结束语  52-53
  5.1 本文的主要工作  52
  5.2 相关研究工作的展望  52-53
致谢  53-54
参考文献  54-56
攻读硕士期间作者的主要学术工作  56

基于偏微分方程方法的多幅图像超分辨方法研究

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