练集生成显著字典 包括： 将所述显著训练集中的各显著区域分成多个显著图像块，所述各显著区域分别对应的 多个显著图像块构成显著图像块集； 从所述显著图像块集中选取η个显著图像块构成显著样本集Xs，η > 1，从所述显著样 本集Xs中选取m个显著图像块生成矩問/>,)，η彡m彡1，依据矩阵碟通过第二目标函数获得显著高分辨率字典#，其中 Cts表示第二稀疏系数，λ表示初始系数； 将所述m个显著图像块分别进行放大处理生成矩阵，依据矩阵D丨通过所述第二目 标函数获得显著低分辨率字典力f β5. 根据权利要求2所述的方法，其特征在于，所述依据所述边缘训练集生成边缘字典 包括： 将所述边缘训练集中的各边缘区域分成多个边缘图像块，所述各边缘区域分别对应的 多个边缘图像块构成边缘图像块集； 从所述边缘图像块集中选取η个边缘图像块构成边缘样本集ΧΕ，η > 1，从所述边缘样 本集Xe中选取m个边缘图像块生成矩阵Af，η彡m彡1，依据矩阵代￡通过第三目标函数获得边缘高分辨率字典s 其中αΕ表示第三稀疏系数，λ表示初始系数； 将所述m个边缘图像块分别进行放大处理生成矩阵Z>f，依据矩阵通过所述第三目 标函数获得边缘低分辨率字典As p6. 根据权利要求3-5任一项所述的方法，其特征在于，所述图像块、所述显著图像块和 所述边缘图像块的大小相同； 所述依据所述显著区域与所述显著字典生成高分辨率显著区域，依据所述边缘区域与 所述边缘字典生成高分辨率边缘区域，依据所述剩余区域与所述通用字典生成高分辨率剩 余区域包括： 依据所述显著区域与所述显著低分辨率字典获得所述第一稀疏系数，通过所述第一稀 疏系数与所述显著高分辨率字典获得所述高分辨率显著区域； 依据所述边缘区域与所述边缘低分辨率字典获得所述第二稀疏系数，通过所述第二稀 疏系数与所述边缘高分辨率字典获得所述高分辨率边缘区域； 依据所述剩余区域与所述剩余低分辨率字典获得所述第三稀疏系数，通过所述第三稀 疏系数与所述剩余高分辨率字典获得所述高分辨率剩余区域。7. 根据权利要求6所述的方法，其特征在于，所述将所述图片集分成显著训练集和边 缘训练集包括： 将所述图片集中所述各图片上显著度超过阈值的像素点分别构成的区域作为所述显 者训练集； 依据边缘检测算法分别检测所述图片集中所述各图片的图像边缘，选取所述图像边 缘周围预定宽度的区域作为边缘区域，所述各图片分别对应的边缘区域构成所述边缘训练 集。8. -种图像处理装置，其特征在于，包括： 训练模块，用于依据图片集生成通用字典，将所述图片集分成显著训练集和边缘训练 集，依据所述显著训练集生成显著字典，依据所述边缘训练集生成边缘字典，所述图片集包 括同一物体的多张图片； 图像分割模块，用于将所述同一物体的待处理图像分成显著区域、边缘区域和剩余区 域； 处理模块，用于依据所述显著区域与所述显著字典生成高分辨率显著区域，依据所述 边缘区域与所述边缘字典生成高分辨率边缘区域，依据所述剩余区域与所述通用字典生成 高分辨率剩余区域，且所述高分辨率显著区域、所述高分辨率边缘区域和所述高分辨率剩 余区域构成目标高分辨率图像。9. 根据权利要求8所述的图像处理装置，其特征在于，所述通用字典包括通用低分辨 率字典和通用高分辨率字典，所述显著字典包括显著低分辨率字典和显著高分辨率字典， 所述边缘字典包括边缘低分辨率字典和边缘高分辨率字典。10. 根据权利要求9所述的图像处理装置，其特征在于，所述训练模块包括： 第一分割单元，用于将所述图片集中的各图片分成多个相同大小的图像块，所述各图 片分别对应的多个图像块构成图像块集； 通用高分辨率字典生成单元，用于从所述图像块集中选取η个图像块构成样本集Xti, η > 1，从所述样本集Xs中选取m个图像块生成矩阵Af，η彡m彡1，依据矩阵砍通过第一 目标函数获得通用高分 辨率字典#，其中α s表示第一稀疏系数，λ表示初始系数； 通用低分辨率字典生成单元，用于将所述m个图像块分别进行放大处理生成矩阵， 依据矩阵從通过所述第一目标函数获得通用低分辨率字典Df。11. 根据权利要求9所述的图像处理装置，其特征在于，所述训练模块包括： 第二分割单元，用于将所述显著训练集中的各显著区域分成多个显著图像块，所述各 显著区域分别对应的多个显著图像块构成显著图像块集； 显著高分辨率字典生成单元，用于从所述显著图像块集中选取η个显著图像块构成显 著样本集Xs，η > 1，从所述显著样本集Xs中选取m个显著图像块生成矩阵罐，η彡m彡1， 依据矩阵通过第二目标函数获得显著高分辨率字典其中as表示第二稀疏系数，λ表示初始系数； 显著低分辨率字典生成模块，用于将所述m个显著图像块分别进行放大处理生成矩阵 贫，依据矩阵As通过所述第二目标函数获得显著低分辨率字典Of。12. 根据权利要求9所述的图像处理装置，其特征在于，所述训练模块包括： 第三分割单元，用于将所述边缘训练集中的各边缘区域分成多个边缘图像块，所述各 边缘区域分别对应的多个边缘图像块构成边缘图像块集； 边缘高分辨率字典生成单元，从所述边缘图像块集中选取η个边缘图像块构成边缘样 本集ΧΕ，η > 1，从所述边缘样本集Xe中选取m个边缘图像块生成矩阵/，η > m > 1，依据 矩阵通过第三目标函数获得边缘高分辨率字典A'，其中αΕ表示第三稀疏系数，λ表示初始系数； 边缘低分辨率字典生成单元，用于将所述m个边缘图像块分别进行放大处理生成矩阵 对，依据矩阵巧通过所述第三目标函数获得边缘低分辨率字典蹲《13. 根据权利要求10-12任一项所述的图像处理装置，其特征在于，所述图像块、所述 显著图像块和所述边缘图像块的大小相同；所述处理模块包括： 高分辨率显著区域生成单元，用于依据所述显著区域与所述显著低分辨率字典获得所 述第一稀疏系数，通过所述第一稀疏系数与所述显著高分辨率字典获得所述高分辨率显著 区域； 高分辨率边缘区域生成单元，用于依据所述边缘区域与所述边缘低分辨率字典获得所 述第二稀疏系数，通过所述第二稀疏系数与所述边缘高分辨率字典获得所述高分辨率边缘 区域； 高分辨率剩余区域生成单元，用于依据所述剩余区域与所述剩余低分辨率字典获得所 述第三稀疏系数，通过所述第三稀疏系数与所述剩余高分辨率字典获得所述高分辨率剩余 区域。14.根据权利要求13所述的图像处理装置，其特征在于，所述训练模块还包括： 显著训练集生成单元，用于将所述图片集中所述各图片上显著度超过阈值的像素点分 别构成的区域作为所述显著训练集； 边缘训练集生成单元，用于依据边缘检测算法分别检测所述图片集中所述各图片的图 像边缘，选取所述图像边缘周围预定宽度的区域作为边缘区域，所述各图片分别对应的边 缘区域构成所述边缘训练集。
【专利摘要】本发明实施例提供一种图像处理方法及装置。该方法包括：依据图片集生成通用字典，将图片集分成显著训练集和边缘训练集，依据显著训练集生成显著字典，依据所述边缘训练集生成边缘字典，所述图片集包括同一物体的多张图片；将所述同一物体的待处理图像分成显著区域、边缘区域和剩余区域；依据所述显著区域与所述显著字典生成高分辨率显著区域，依据所述边缘区域与所述边缘字典生成高分辨率边缘区域，依据所述剩余区域与所述通用字典生成高分辨率剩余区域，且所述高分辨率显著区域、所述高分辨率边缘区域和所述高分辨率剩余区域构成目标高分辨率图像。本发明实施例对图片的各个区域都进行了相应的高分辨率处理，使得处理后的图片的分辨率显著提高。
【IPC分类】G06T7/00, G06T5/00
【公开号】CN105447824
【申请号】CN201410426198
【发明人】杨撒博雅, 刘家瑛, 杨文瀚, 郭宗明
【申请人】北京大学, 北大方正集团有限公司, 北京北大方正电子有限公司
【公开日】2016年3月30日
【申请日】2014年8月26日