电子学报2024,Vol.52Issue(1) :338-353.DOI:10.12263/DZXB.20220150

基于跨尺度低秩约束的单幅图像盲超分辨率算法

Blind Single-Image Super-Resolution Algorithm Based on Cross-Scale Low Rank Prior

周晓燕 秦红武 禹晶 冯文静
电子学报2024,Vol.52Issue(1) :338-353.DOI:10.12263/DZXB.20220150

基于跨尺度低秩约束的单幅图像盲超分辨率算法

Blind Single-Image Super-Resolution Algorithm Based on Cross-Scale Low Rank Prior

周晓燕 1秦红武 1禹晶 2冯文静2
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作者信息

  • 1. 西北师范大学计算机科学与工程学院,甘肃兰州 730000
  • 2. 北京工业大学信息学部,北京 100124
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摘要

单幅图像盲超分辨率方法是在模糊核未知的情况下仅利用单幅低分辨率图像重建高分辨率图像,这是一个严重的欠定逆问题.超分辨率正则化方法通过正则化约束项引入附加信息,为低分辨率图像恢复或重建合理的高频成分.本文将跨尺度自相似性与低秩先验相结合,提出了一种基于跨尺度低秩约束的单幅图像盲超分辨率方法,采用联合建模的方法同时估计模糊核与高分辨率图像.利用高分辨率图像、低分辨率图像及其降采样图像之间的跨尺度自相似性,对于低分辨率图像中的图像块在降采样图像中搜索相似块,将该图像块在高分辨率重建图像中对应的父块与其相似块在低分辨率图像中对应的父块合并,构造跨尺度相似图像块组矩阵.由于低分辨率图像中的跨尺度相似图像块能够为重建图像块提供潜在的细节信息,因此对相似图像块组矩阵进行低秩约束,在迭代求解过程中迫使重建图像恢复高频成分,进而促使模糊核的估计更加准确.此外,低秩约束能够表示数据的全局结构,对噪声具有鲁棒性.在真实和模拟图像上的实验表明,本文的算法能够准确地估计模糊核,重建高分辨率图像的边缘和细节,优于现有的自监督盲超分辨率算法.

关键词

盲超分辨率/自相似性/跨尺度/低秩/模糊核估计

Key words

blind super-resolution/self-similarity/cross-scale/low rank/blur kernel estimation

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基金项目

北京市自然科学基金(4212014)

出版年

2024
电子学报
中国电子学会

电子学报

CSTPCDCSCD北大核心
影响因子:1.237
ISSN:0372-2112
参考文献量25
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