基于多字典学习和图像块映射的超分辨率重建

来源：计算机应用杂志2016年第5期北京时间：

作者：莫建文, 曾儿孟, 张彤, 袁华

单位：1. 桂林电子科技大学 信息与通信学院, 广西 桂林 541004;2. 桂林电子科技大学 机电工程学院, 广西 桂林 541004

摘要：针对单一冗余字典在稀疏表示图像超分辨率重建结果出现不清晰、伪影以及重建过程编码效率不高、运算时间过长的问题,提出一种基于多字典学习和图像块映射的超分辨率重建方法。该方法在传统稀疏表示的框架下,首先探索局部图像块的梯度结构信息,按梯度角度将训练样本块分类;然后为每个子类样本集学习高低分辨率字典对,再结合最近邻思想应用生成的字典,为每个子类计算从低分辨率块到高分辨率块映射的函数;最后将重建过程简化为输入块和映射函数的乘积,在保证提高重建质量的同时减少了图像重建的时间。实验结果表明,所提算法在视觉效果有较大的提升,同时与锚点邻域回归算法相比,评价参数峰值信噪比(PSNR)平均提高约0.4 dB。

关键词：稀疏表示,图像块分类,多字典学习,映射函数,邻域嵌入

基金资助：国家自然科学基金资助项目(61362021);广西自然科学基金资助项目(2013GXNSFDA019030,2013GXNSFAA019331,2014GXNSFDA118035);广西科技开发项目(桂科攻1348020-6,桂科能1298025-7);广西教育厅项目(201202ZD044,2013YB091);桂林市科技攻关项目(20130105-6,20140103-5);桂林电子科技大学研究生教育创新计划项目(YJCXS201534)。