[发明专利]一种基于残差保持的人脸超分辨率方法

摘要

本发明公开了一种基于残差保持的人脸超分辨率方法，本发明是基于学习的方法，首先将高低分辨率训练图像对统一分块，在以位置为依据的块集合内部进行处理：对输入图像的每一个块，在对应位置训练块集上分别估计其平滑高频成分、标准差投影高频成分、以及通过残差训练集估计其高频补偿成分。通过这三种高频信息的线性组合，在高分辨率平均脸上重建出高分辨率图像。以此解决或减轻噪点严重的人脸图像（如监控图像）超分辨率恢复中的噪声问题。

主权项

一种基于残差保持的人脸超分辨率方法，其特征在于，包括以下步骤：步骤1：获得经过眼睛和嘴巴位置对齐的高分辨率人脸样本图像库Ys，以及与其一一对应的低分辨率人脸样本图像库Xs；步骤2：将所述的高分辨率人脸样本图像库Ys的图像和对应的低分辨率人脸样本图像库Xs中的图像进行一一分块，用对应图像具有交叠部分的图像块集来表示Ys和Xs中的每一对应图像；步骤3：获取待处理的低分辨率图像x，并采用上述步骤2中图像分块的方法对x分块，得到所述的低分辨率图像x的块域训练集{xij}，其中，xij表示x处于位置标号为(i,j)的待估计块；步骤4：取出Xs在(i,j)位置上的所有图像块，做主成分分析，得到低分辨率图像基E和对应低分辨率平均脸cmean；取出Ys在(i,j)位置上的所有图像块，做主成分分析，得到高分辨率图像基Eh和对应高分辨率平均脸chmean，并基于图像基E和Eh，以及cmean和chmean，对所述的低分辨率图像x的在(i,j)位置上的图像块xij进行高频信息重建，获得xij的平滑高频成分OFij，进而获得{xij}的平滑高频成分{OFij}；步骤5：利用Xs在(i,j)位置上的所有图像块和Ys在(i,j)位置上的所有图像块，求得局部标准差比例，用局部标准差比例获得xij的标准差投影高频成分OSij，进而获得{xij}的标准差投影高频成分{OSij}；步骤6：利用细节增强，通过近邻查找做约束，获得xij的高频补偿成分ORij，进而获得{xij}的高频补偿成分{ORij}；步骤7：计算{xij}的高分辨率重建块集合{Oij}：Oij=αOFij+βOSij+γORij+chmean；其中，chmean表示高分辨率对应块的平均脸，α，β和γ表示权重值；步骤8：将所述的高分辨率重建块集合{Oij}拼接组合，获得待处理的低分辨率图像x的高分辨率图像O。