盲超分辨图像重建算法及应用研究

论文摘要

在军事遥感、公共安全、数字电视、文物保护和恢复、医学领域等方面常常需要高分辨率的图像。超分辨率图像重建技术在现有成像设备和成像条件的基础上,利用分辨率较低的单帧或多帧图像,来重建质量更好、分辨率更高的图像。经过超分辨率图像重建后,获得比低分辨率图像更高的像素密度和更多的细节信息。本文研究了二维超分辨率重建模型、盲超分辨图像重建和基于压缩感知技术的医学图像重建,主要工作如下：(1)在传统的一维重建模型中,二维图像矩阵被向量化,使得超分辨率图像重建算法的存储量和计算量很大。本文在变形、模糊、采样算子核可分离的前提下,提出了一种基于二维模型的的超分辨率图像重建算法,有效解决图像重建中存储空间庞大和计算时间冗长的问题。(2)盲超分辨率重建是在变形与模糊未知的情况下获取高分辨率图像,它一直是超分辨率重建的难点,本文提出一种有效的盲超分辨率图像重建算法。与传统的盲重建算法进行对比,从理论与实验两方面证实所提出的算法具有重建效果较佳的优势。(3)医学图像重建是超分辨率图像重建的重要分支,也是目前图像重建的研究热点。只要获得一幅图像的少量稀疏变换系数,就可以准确快速地重建出该幅图像。本文将超分辨重建算法应用到基于压缩感知的核磁共振图像重建中,获得了较佳的重建图像序列并进行3维显示。

论文目录

• 摘要
• Abstract
• 第一章 绪论
• 1.1 课题背景及研究意义
• 1.2 超分辨率重建的预备知识
• 1.2.1 观察模型
• 1.2.2 理论依据
• 1.3 本人的工作要点
• 1.4 论文的结构安排
• 第二章 基于2D模型的SR重建算法
• 2.1 传统的1D模型
• 2.1.1 重建观察模型其数学表示
• 2.1.2 国内外传统经典的重建算法概述
• 2.2 基于2D模型的超分辨率重建算法
• 2.2.1 基于克罗内克积的超分辨率快速算法
• 2.2.2 基于先验知识的人脸超分辨率快速算法
• 2.3 提出的2D新算法
• 2.3.1 算法步骤
• 2.3.2 算法的比较分析
• 第三章 盲超分辨率图像重建算法
• 3.1 盲超分辨率重建技术概述
• 3.1.1 盲SR重建的基本技术
• 3.1.2 现有的盲SR重建算法
• 3.2 新的盲SR重建方法
• 3.3 算法分析与比较
• 第四章 重建算法在3D MR图像中的应用
• 4.1 CS图像重建技术
• 4.1.1 压缩感知理论
• 4.1.2 CS图像重建
• 4.2 有效的MR图像3D重建技术
• 4.2.1 MR图像3D重建算法
• 4.2.2 实验分析
• 结论与展望
• 参考文献
• 致谢
• 个人简历
• 在学期间的研究成果及发表的学术论文