[发明专利]一种基于边缘差异约束的单幅图像超分辨率重建方法

摘要

一种基于边缘差异约束的单幅图像超分辨率重建方法的实现包括以下三个步骤：步骤1，通过Gabor滤波器提取训练图像的纹理主方向特征，进行主成分分析字典训练得到训练字典。步骤2，利用该字典构建重建模型，并通过迭代阈值收缩得到具有较好边缘结构的初始重建高分辨率图像。步骤3，利用图像块之间的方向梯度直方图描述算子、空间距离、像素强度和边缘方向信息，建立一种非局部结构张量优化模型，对初始高重建高分辨率图像进一步优化后处理，得到具有显著边缘结构及丰富细节信息的最终重建高分辨率图像。本发明考虑到初始重建高分辨率图像与原始清晰图像存在一定的差异，进一步提出了后处理优化方法，丰富图像的边缘和纹理等细节信息。

主权项

一种基于边缘差异约束的单幅图像超分辨率重建方法，其特征在于所述方法包括以下三个步骤：步骤1，通过Gabor滤波器提取训练图像的纹理主方向特征，并对特征图像分块和K‑means聚类，针对每一类图像块进行主成分分析字典训练，得到能够反映图像的纹理特征的训练字典；步骤2，在步骤1中得到的训练字典基础上，利用该字典下低分辨率图像和重建高分辨率图像对应退化图像之间的边缘差异分布，构建一种基于边缘差异约束的图像超分辨率重建模型，并通过迭代阈值收缩对其进行求解，得到具有较好边缘结构的初始重建高分辨率图像；步骤3，利用步骤2中得到的初始重建高分辨率图像的图像块之间的方向梯度直方图描述算子、空间距离、像素强度和边缘方向信息，建立一种非局部结构张量优化模型，对初始高重建高分辨率图像进一步优化后处理，得到具有显著边缘结构及丰富细节信息的最终重建高分辨率图像。