专利名称：一种超分辨率重建的图像处理方法及系统的制作方法
技术领域：
本发明涉及图像处理领域，尤其涉及一种超分辨率重建的图像处理方法及系统。
背景技术：
超分辨率重建是把一幅或多幅低分辨率观测图像重建为一幅高分辨率图像，它可以改善图像的质量，从本质上提升图像的分辨率，使重建后的图像比原图像更清晰。目前发明的超分辨率都存在计算量大，或者效果不太理想等等缺陷。申请号为CN201010518352. 8的专利给出了一种基于频域配准和凸集投影的超分辨率重建，该方法首先读入多帧图像，并选取一张作为配准的参考帧，然后对图像进行配准，得到各帧图像的相对位移。配准算法采用一种基于频域的快速配准算法。然后根据各帧的相对位移，采用凸集投影算法对多帧图像进行超分辨率重建。申请号为CN201010530837. 9的专利涉及属于视觉检测、图像处理。为提升图像的分辨率，提高系统测量精度，该发明采取的技术方案是，基于随机微位移的超分辨率图像重建方法。但是这些方案的超分辨率重建方法速度不够快，重建的质量不够好。
发明内容
本发明实施例所要解决的技术问题在于，提供一种超分辨率重建的图像处理方法及系统。解决了现有技术中超分辨率重建方法速度不够快，重建的质量不够好的技术问题。为了解决上述技术问题，本发明实施例提供了一种超分辨率重建的图像处理方法，包括获取一段序列图像，所述序列图像包括至少两帧图像；基于不变特征的自动配准算法对所述序列图像进行配准；将配准好的图像进行插值混合计算，映射到预设的目标分辨率网格，并通过模板卷积填充映射后产生的空洞，输出填充完空洞的具有目标分辨率的图像；对所述具有目标分辨率的图像进行去噪处理以及去模糊处理，并输出处理后的目标分辨率图像。其中，所述序列图像中的每帧图像为具有原分辨率的图像；所述将配准好的图像进行插值混合计算，映射到预设的目标分辨率网格的步骤具体包括将配准好的具有原分辨率的图像，根据像素位置的对应映射关系，由原分辨率图像对应位置处的像素值进行插值混合求出目标分辨率图像对应位置处的像素值。其中，所述将配准好的具有原分辨率的图像，根据像素位置的对应映射关系，由原分辨率图像对应位置处的像素值进行插值混合求出目标分辨率图像对应位置处的像素值的步骤具体包括通过所述不变特征的自动配准算法得出的平移量和旋转角参数，分析得到配准好的图像与具有模糊核噪声的目标分辨率图像之间对应的映射关系矩阵；
根据所述映射关系矩阵，将原分辨率图像对应位置处的像素值进行插值混合求出目标分辨率图像对应位置处的像素值。其中，所述根据所述映射关系矩阵，将原分辨率图像对应位置处的像素值进行插值混合求出目标分辨率图像对应位置处的像素值的步骤具体包括依次选取每帧原分辨率图像，利用公式
权利要求
1.一种超分辨率重建的图像处理方法，其特征在于，包括 获取一段序列图像，所述序列图像包括至少两帧图像； 基于不变特征的自动配准算法对所述序列图像进行配准； 将配准好的图像进行插值混合计算，映射到预设的目标分辨率网格，并通过模板卷积填充映射后产生的空洞，输出填充完空洞的具有目标分辨率的图像； 对所述具有目标分辨率的图像进行去噪处理以及去模糊处理，并输出处理后的目标分辨率图像。
2.根据权利要求I所述的超分辨率重建的图像处理方法，其特征在于，所述序列图像中的每帧图像为具有原分辨率的图像；所述将配准好的图像进行插值混合计算，映射到预设的目标分辨率网格的步骤具体包括 将配准好的具有原分辨率的图像，根据像素位置的对应映射关系，由原分辨率图像对应位置处的像素值进行插值混合求出目标分辨率图像对应位置处的像素值。
3.根据权利要求2所述的超分辨率重建的图像处理方法，其特征在于，所述将配准好的具有原分辨率的图像，根据像素位置的对应映射关系，由原分辨率图像对应位置处的像素值进行插值混合求出目标分辨率图像对应位置处的像素值的步骤具体包括 通过所述不变特征的自动配准算法得出的平移量和旋转角參数，分析得到配准好的图像与具有模糊核噪声的目标分辨率图像之间对应的映射关系矩阵； 根据所述映射关系矩阵，将原分辨率图像对应位置处的像素值进行插值混合求出目标分辨率图像对应位置处的像素值。
4.根据权利要求3所述的超分辨率重建的图像处理方法，其特征在于，所述根据所述映射关系矩阵，将原分辨率图像对应位置处的像素值进行插值混合求出目标分辨率图像对应位置处的像素值的步骤具体包括 依次选取每帧原分辨率图像，利用公式 <]_「ゴ4| r cos ^ -sin 也]「凡.]_+(k = 0 I 2In) _ろ」L也」LsinA COS^,上ァも 其中(Z' t，z' s)是具有模糊核噪声的目标分辨率图像Z'中像素点的坐标，(yki，ykJ)是第k帧低分辨率图像yk中像素点的坐标；(dik，djk)是平移量；(K是旋转角； 计算每帧原分辨率图像中每个像素点(yki，yki)映射到目标分辨率网格的坐标值(z〃 t, z" s)； 根据所述坐标值(z〃 t，z" s)在叠加图像中对应像素点上添加像素点(yki，ykJ)的像素值，并累计计数矩阵； 依次选取完每帧原分辨率图像后，将叠加图像所有非空洞数值与当前计数矩阵对应位置点数据相除，得到插值后带有空洞的目标分辨率图像。
5.根据权利要求1-4任一项所述的超分辨率重建的图像处理方法，其特征在于，其特征在于，所述通过模板卷积填充映射后产生的空洞，输出填充完空洞的具有目标分辨率的图像的步骤具体包括 选取映射后带有空洞的一帧图像； 通过公式
6.一种超分辨率重建的图像处理系统，其特征在于，包括 获取序列图像模块，用于获取一段序列图像，所述序列图像包括至少两帧图像； 配准模块，用于基于不变特征的自动配准算法对所述序列图像进行配准； 映射模块，用于将配准好的图像进行插值混合计算，映射到预设的目标分辨率网格；模板卷积填充模块，用于通过模板卷积填充映射后产生的空洞，输出填充完空洞的具有目标分辨率的图像； 去噪去模糊模块，用于对所述具有目标分辨率的图像进行去噪处理以及去模糊处理； 图像输出模块，用于输出处理后的目标分辨率图像。
7.根据权利要求6所述的超分辨率重建的图像处理系统，其特征在于，所述序列图像中的每帧图像为具有原分辨率的图像；所述映射模块具体包括用于将配准好的具有原分辨率的图像，根据像素位置的对应映射关系，由原分辨率图像对应位置处的像素值进行插值混合求出目标分辨率图像对应位置处的像素值。
8.根据权利要求7所述的超分辨率重建的图像处理系统，其特征在于，所述映射模块具体包括 分析単元，用于通过所述不变特征的自动配准算法得出的平移量和旋转角參数，分析得到配准好的图像与具有模糊核噪声的目标分辨率图像之间对应的映射关系矩阵； 插值混合単元，用于根据所述映射关系矩阵，将原分辨率图像对应位置处的像素值进行插值混合求出目标分辨率图像对应位置处的像素值。
9.根据权利要求8所述的超分辨率重建的图像处理系统，其特征在于，所述插值混合单元具体包括 坐标值计算单元，用于依次选取每帧原分辨率图像，利用公式
10.根据权利要求6-9中任一项所述的超分辨率重建的图像处理系统，其特征在于，所述模板卷积填充模块具体包括用于选取映射后带有空洞的一帧图像；通过公式
全文摘要
本发明实施例公开了一种超分辨率重建的图像处理方法，其特征在于，包括获取一段序列图像，所述序列图像包括至少两帧图像；基于不变特征的自动配准算法对所述序列图像进行配准；将配准好的图像进行插值混合计算，映射到预设的目标分辨率网格，并通过模板卷积填充映射后产生的空洞，输出填充完空洞的具有目标分辨率的图像；对所述具有目标分辨率的图像进行去噪处理以及去模糊处理，并输出处理后的目标分辨率图像。采用本发明，可以实现实时超分辨率重建，从而解决了现有技术中超分辨率重建方法速度不够快，重建的质量不够好，在保证重构质量的前提下难以保证实时的固有缺陷。
文档编号G06T5/50GK102651127SQ20121009613
公开日2012年8月29日 申请日期2012年4月1日 优先权日2012年4月1日
发明者李云夕 申请人:深圳市万兴软件有限公司