[发明专利]一种面向混合噪声的人脸超分辨率的重建方法及装置

摘要

本发明提供了一种面向混合噪声的人脸超分辨率的重建方法及装置，包括：接收低分辨率人脸图像X_L，将X_L、预设的低分辨率训练集中的低分辨率人脸样本图像及高分辨率训练集中的高分辨率人脸样本图像划分为相互重叠的图像块；计算中各个位置(i,j)的图像块对应的最优权重系数w^*(i,j)；将各个位置(i,j)的低分辨率人脸样本图像的图像块替换为对应的高分辨率人脸样本图像的图像块，根据最优权重系数w^*(i,j)合成各个位置(i,j)的高分辨率人脸图像块X_H(i,j)；根据高分辨率人脸图像块X_H(i,j)在人脸对应的位置进行融合，获取高分辨率人脸图像并输出；如此，引入l₁‑l₁双稀疏范数，同时进行混合噪声去除和人脸超分辨率重建，减小对低分辨率图像进行重建时的误差，进而获取高质量的高分辨率人脸图像。

主权项

1.一种面向混合噪声的人脸超分辨率的重建方法，其特征在于，所述方法包括：接收低分辨率人脸图像X_L，将所述低分辨率人脸图像X_L、预设的低分辨率训练集中的低分辨率人脸样本图像及高分辨率训练集中的高分辨率人脸样本图像划分为相互重叠的图像块；在l₁‑l₁双稀疏约束条件下，计算所述低分辨率人脸样本图像中各个位置(i,j)的图像块对应的最优权重系数w^*(i,j)；将各个位置(i,j)的所述低分辨率人脸样本图像的图像块替换为对应的所述高分辨率人脸样本图像的图像块，根据所述最优权重系数w^*(i,j)合成各个位置(i,j)的高分辨率人脸图像块X_H(i,j)；根据所述各个位置(i,j)的高分辨率人脸图像块X_H(i,j)在人脸对应的位置进行拼接融合，获取高分辨率人脸图像并输出；所述计算所述低分辨率人脸样本图像中各个位置(i,j)的图像块对应的最优权重系数w^*(i,j)包括：根据公式计算所述最优权重系数w^*(i,j)；其中，所述X_L(i,j)为所述低分辨率人脸图像X_L中第i行第j列图像块；所述w_m(i,j)为所述低分辨率训练集中第m幅低分辨率人脸样本图像中第i行第j列图像块的重建系数；所述w(i,j)是由M幅低分辨率人脸样本图像中第i行第j列图像块的重建系数w_m(i,j)组成的行向量，所述为所述低辨率训练集中的第m幅低分辨率人脸样本图像中第i行第j列的图像块；所述τ为平衡重建误差和稀疏约束的正则化参数；所述||.||₁为l₁范数；所述M为所述低分辨率人脸样本图像及所述高分辨率人脸样本图像的个数，所述i为图像块的行号，所述j为图像块的列号，所述m为样本图像的序号；在进行拼接融合时，相邻图像块之间重叠部分的像素值按以下步骤获取：步骤a，初始化一个与高分辨率图像大小一样的图像矩阵D和交叠次数矩阵F；所述矩阵D和矩阵F中的所有元素值均为0；步骤b，将各个位置的高分辨率图像块按位置叠加到所述图像矩阵D中；步骤c，交叠次数矩阵F对应位置的所有元素值均加1，表示该像素点所在位置被交叠了一次；步骤d，重复步骤b和c，直到各个位置的高分辨率图像块合成完毕；步骤e，将图像矩阵D点除交叠次数矩阵F以获取相邻图像块之间重叠部分的像素值的平均值。