航空图像超分辨率重构技术研究
发布时间：2023-05-23 19:57
随着航空技术日新月异的发展，航空成像技术已经在地形测绘、土地和森林资源调查、城市建设、铁路和公路建设以及军事侦察等诸多领域得到了广泛的应用。但在航空摄影的过程中，图像的质量受诸多因素的影响。由于受太阳光散射引起的空中雾的亮度、航空摄影中飞机的震动、曝光时间内飞机运动引起的像点移位、成像系统物镜的残余像差、感光材料的性能以及飞行姿态等因素影响，使实际获得图像的分辨率较低，图像质量较差。因此，研究航空图像的超分辨率重构，从图像处理的角度提高航空图像的分辨率，具有重要的应用意义。本文着重研究航空图像超分辨率重构的一些关键技术问题，研究成果如下： (1)单帧图像超分辨率重构。同一场景不具备拍摄多帧图像的条件，针对这一问题，本文重点研究了线性插值、3次Ｂ样条插值、O-MOMS插值和Keys插值四种多项式插值重构算法，给出了四种线性空间移不变的多项式插值公式，但是线性空间移不变插值技术易导致图像边缘平滑，为了解决这一问题，本文提出了一种线性空间移变自适应插值算法，该算法是对有偏距离插值算法的改进，对多项式插值中的像素值赋以不同权值，像素值的权值因子大小取决于其邻域像素值不一致性，权值因子能使图像局...
【文章页数】：144 页
【学位级别】：博士
【文章目录】：
摘要
Abstract
目录
第1章 绪论
1.1 课题研究背景及意义
1.1.1 图像分辨率提高的因素限制
1.2 相关领域的研究现状
1.2.1 超分辨率重构的研究概述
1.2.2 软硬件结合的超分辨率重构
1.3 论文的研究内容和组织结构
1.3.1 论文的研究内容
第2章 多项式插值重构
2.1 多项式插值
2.1.1 理想插值
2.1.2 基于 B 样条的插值基函数
2.1.3 应用数字滤波器确定 B 样条插值基函数系数
2.1.4 O-MOMS 插值
2.1.5 Keys 插值
2.2 自适应多项式插值
2.2.1 图像的降采样模型
2.2.2 线性空间移不变的图像插值
2.2.3 基于有偏距离的图像插值
2.2.4 带有权值因子的图像插值
2.3 性能测试与分析
2.4 本章小结
第3章 互信息图像配准方法研究
3.1 图像配准概述
3.2 基于互信息的图像配准
3.2.1 最大互信息测度
3.2.2 图像的互信息计算
3.2.3 图像互信息的配准模型
3.2.4 空间变换与插值
3.2.5 搜索策略
3.2.6 基于互信息图像配准流程
3.3 算法性能测试
3.4 本章小结
第4章 序列图像的超分辨率重构
4.1 基于先验信息的超分辨率重构
4.1.1 图像的观测模型
4.1.2 算法的基本原理
4.1.3 简化的图像观测模型
4.1.4 图像配准
4.1.5 图像复原
4.1.6 基于小波变换的序列图像融合方法
4.1.7 图像插值重构
4.1.8 算法的技术流程
4.2 基于最大公因子法的盲超分辨率重构
4.2.1 图像盲复原
4.2.2 GCD 问题的提出
4.2.3 1D-GCD 算法的求解
4.2.4 2D-GCD 算法的求解
4.2.5 基于序列图像的 2D-GCD 算法
4.2.6 算法的技术流程
4.3 算法性能测试
4.3.1 基于先验信息的超分辨率重构算法测试
4.3.2 基于最大公因子法的盲超分辨率重构算法测试
4.4 本章小结
第5章 亚像元成像的超分辨重构
5.1 亚像元成像的超分辨重构
5.1.1 亚像元成像的工作原理及工作模式
5.1.2 亚像元成像超分辨率重构算法
5.2 多线阵探测器亚像元成像的超分辨重构
5.2.1 系统采样频率与空间分辨率
5.2.2 多线阵 CCD 的亚像元成像
5.2.3 高分辨率网格的插值模型
5.2.4 高分辨率图像模糊核的辨识
5.2.5 高分辨率图像的去模糊
5.3 性能测试与分析
5.3.1 3线阵探测器亚像元成像的超分辨率重构
5.3.2 4线阵探测器亚像元成像的超分辨率重构
5.3.3 模糊图像延迟距离确定
5.3.4 Neumann BCs-GSR 与 Neumann BCs-GSRL 去模糊效果
5.3.5 对比亚像元成像系统与普通成像系统的分辨率
5.4 本章小结
第6章 结论与展望
6.1 全文总结
6.2 研究展望
参考文献
在学期间学术成果情况
指导教师及作者简介
致谢
本文编号：3822265
【文章页数】：144 页
【学位级别】：博士
【文章目录】：
摘要
Abstract
目录
第1章 绪论
1.1 课题研究背景及意义
1.1.1 图像分辨率提高的因素限制
1.2 相关领域的研究现状
1.2.1 超分辨率重构的研究概述
1.2.2 软硬件结合的超分辨率重构
1.3 论文的研究内容和组织结构
1.3.1 论文的研究内容
第2章 多项式插值重构
2.1 多项式插值
2.1.1 理想插值
2.1.2 基于 B 样条的插值基函数
2.1.3 应用数字滤波器确定 B 样条插值基函数系数
2.1.4 O-MOMS 插值
2.1.5 Keys 插值
2.2 自适应多项式插值
2.2.1 图像的降采样模型
2.2.2 线性空间移不变的图像插值
2.2.3 基于有偏距离的图像插值
2.2.4 带有权值因子的图像插值
2.3 性能测试与分析
2.4 本章小结
第3章 互信息图像配准方法研究
3.1 图像配准概述
3.2 基于互信息的图像配准
3.2.1 最大互信息测度
3.2.2 图像的互信息计算
3.2.3 图像互信息的配准模型
3.2.4 空间变换与插值
3.2.5 搜索策略
3.2.6 基于互信息图像配准流程
3.3 算法性能测试
3.4 本章小结
第4章 序列图像的超分辨率重构
4.1 基于先验信息的超分辨率重构
4.1.1 图像的观测模型
4.1.2 算法的基本原理
4.1.3 简化的图像观测模型
4.1.4 图像配准
4.1.5 图像复原
4.1.6 基于小波变换的序列图像融合方法
4.1.7 图像插值重构
4.1.8 算法的技术流程
4.2 基于最大公因子法的盲超分辨率重构
4.2.1 图像盲复原
4.2.2 GCD 问题的提出
4.2.3 1D-GCD 算法的求解
4.2.4 2D-GCD 算法的求解
4.2.5 基于序列图像的 2D-GCD 算法
4.2.6 算法的技术流程
4.3 算法性能测试
4.3.1 基于先验信息的超分辨率重构算法测试
4.3.2 基于最大公因子法的盲超分辨率重构算法测试
4.4 本章小结
第5章 亚像元成像的超分辨重构
5.1 亚像元成像的超分辨重构
5.1.1 亚像元成像的工作原理及工作模式
5.1.2 亚像元成像超分辨率重构算法
5.2 多线阵探测器亚像元成像的超分辨重构
5.2.1 系统采样频率与空间分辨率
5.2.2 多线阵 CCD 的亚像元成像
5.2.3 高分辨率网格的插值模型
5.2.4 高分辨率图像模糊核的辨识
5.2.5 高分辨率图像的去模糊
5.3 性能测试与分析
5.3.1 3线阵探测器亚像元成像的超分辨率重构
5.3.2 4线阵探测器亚像元成像的超分辨率重构
5.3.3 模糊图像延迟距离确定
5.3.4 Neumann BCs-GSR 与 Neumann BCs-GSRL 去模糊效果
5.3.5 对比亚像元成像系统与普通成像系统的分辨率
5.4 本章小结
第6章 结论与展望
6.1 全文总结
6.2 研究展望
参考文献
在学期间学术成果情况
指导教师及作者简介
致谢
本文编号：3822265
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