[发明专利]图像重构方法及装置、图像压缩方法及装置

说明书

本发明实施例提供一种图像重构方法及装置、图像压缩方法及装置，属于图像处理技术领域。所述图像重构方法包括：针对原始影像的测量值，重复执行以下步骤进行迭代运算直至达到预定迭代次数K后，将第K次更新后的所述第一测量值作为重构影像x：对第一测量值y₁进行插值放大至原始影像大小相同，得到插值后的影像y_f；对插值后的影像y_f进行Huber变换和压缩感知变换，得到Huber变换后的影像y_H和压缩感知变换后的影像y_fC；计算压缩感知变换后的影像y_fC与所述第二测量值y₂之间的差值，并对所述差值进行压缩感知反变换，得到残差r；以及使用残差r、Huber变换后的影像y_H，对所述第一测量值y₁进行更新。所述重构影像具有更高的峰值信噪比和更好的视觉效果。

技术领域

本发明涉及图像处理技术领域，具体地涉及一种图像重构方法及装置、图像压缩方法及装置。

背景技术

深空探测能够获得未知领域的信息，由CCD相机或天文望远镜拍摄的深空图像是最直观的信息表示。然而，由于海量数据与相对较窄的信道带宽之间的矛盾，需要对图像进行在轨压缩才能够降低深空通信的难度。深空探测中使用最广泛的图像压缩方法是JPEG/JPEG 2000。JPEG是有损压缩算法，基于离散余弦变换后进行量化，其在中高比特率下具有良好的性能，失真率较低，但在低比特率下失真率较高。

为解决上述问题，提出一种基于感兴趣区域的深度图像压缩算法。该算法通过目标识别方法划定感兴趣区域，针对感兴趣区域的频率变换提取更多系数，对非感兴趣区域提取少量系数，以实现低比特率下获得更好的目标影像。然而目标识别的准确率对结果具有影响，如果准确率不佳可能会错过重要目标。

发明内容

本发明实施例的目的是提供一种图像重构方法及装置，用以解决现有图像压缩技术(尤其是天文图像压缩技术)中存在的低比特率下失真率较高的问题。

为了实现上述目的，本发明实施例提供一种图像重构方法，所述方法包括针对原始影像的测量值，重复执行以下步骤进行迭代运算，直至达到预定迭代次数K后，将第K次更新后的所述第一测量值作为重构影像x，其中所述测量值包括第一测量值y₁和第二测量值y₂，其中，所述第一测量值y₁通过对所述原始影像进行下采样而获得，所述第二测量值y₂通过对所述原始影像进行压缩感知变换而获得：对所述第一测量值y₁进行插值放大至所述原始影像大小相同，得到插值后的影像y_f；对所述插值后的影像y_f进行Huber变换，得到Huber变换后的影像y_H；对所述插值后的影像y_f进行所述压缩感知变换，得到压缩感知变换后的影像y_fC；计算所述压缩感知变换后的影像y_fC与所述第二测量值y₂之间的差值，并对所述差值进行压缩感知反变换，得到残差r；以及使用所述残差r、所述Huber变换后的影像y_H，对所述第一测量值y₁进行更新。

可选的，根据以下Huber函数得到所述Huber变换后的影像y_H：

其中，α为预先设定的Huber变换阈值。

可选的，对所述第一测量值y₁进行更新包括使用梯度下降法对所述第一测量值y₁进行更新，包括：根据所述残差r、所述Huber变换后的影像y_H，计算梯度grad；以及使用所述梯度对所述第一测量值y₁进行更新。

可选的，根据以下公式计算所述梯度grad：