当前位置:主页 > 科技论文 > 软件论文 >

基于学习的人脸超分辨率重建技术研究

发布时间:2018-09-18 12:30
【摘要】:数字图像的分辨率度量了图像的清晰度,分辨率的高低是由图像单位面积上像素的个数决定的,它是衡量图像质量高低的关键指标。人脸超分辨率重建是一种对低分辨率人脸处理得到对应高分辨率人脸的低成本的软件技术,又称为人脸幻生。基于人脸图像或视频广泛涉及于计算机视觉、机器学习等领域,人脸幻生技术一直是热门关注、研究方向,它被广泛应用于多媒体通信、人脸识别、视频监控等。本文重点研究了基于学习的人脸幻生技术,通过对基于相似性约束的人脸幻生算法和基于邻域嵌入的人脸幻生算法的研究,提出改进的基于相似性约束的迭代学习人脸幻生算法和改进的基于位置的邻域嵌入人脸幻生算法。主要研究成果及贡献包括以下两方面:1.传统学习型图像超分辨率重建方法存在着高空间复杂度的缺陷,由此提出改进的基于相似性约束的迭代学习人脸幻生算法。首先让每幅待重建人脸通过主成分分析在初始训练集人脸库中筛选中与之相似度最高的若干个人脸对构成新的训练集,用于后续的迭代学习重建;每次迭代仅有一个训练集高低分辨率人脸对参与训练,降低了空间复杂度;由于流形学习中存在着低维空间到高维空间的一对多映射的缺陷,提出在每次迭代中均采用相似性约束计算重建权重,以降低这种不一致性导致的重建误差。实验结果表明,本章提出的改进算法不仅有较小的空间复杂度,同时也拥有更好的主观和客观效果。2.研究基于邻域嵌入的人脸幻生技术。同上,首先让每幅待重建人脸经过一个自适应筛选训练集相似人脸库系统的预处理,得到新的训练集人脸库。为了更好地表示人脸图像的信息,提出新的人脸特征提取方法和高低分辨率人脸块特征联合学习的邻域人脸块搜索方法;基于人脸的结构相似性,对人脸进行基于位置的人脸块分类;考虑到流形学习存在着低分辨率流形到高分辨率流形间的不一致性,对待重建位置人脸块的训练集高低分辨率邻域人脸块分别投影至共同的流形空间以进行流形校正,然后后续的重建权重系数的局部邻域嵌入算法求解均建立在共同流形上进行。实验证明,本章提出的改进的基于位置的邻域嵌入人脸幻生技术相对传统邻域嵌入算法,重建出的高分辨率人脸图像有更好的客观质量和主观效果。
[Abstract]:The resolution of the digital image measures the definition of the image, and the resolution is determined by the number of pixels in the unit area of the image, which is the key index to measure the image quality. Face super-resolution reconstruction is a kind of low-cost software technology for low-resolution face processing, which is also called face illusion generation. Based on face image or video is widely involved in computer vision, machine learning and other fields, face fantasy technology has been a hot concern, research direction, it has been widely used in multimedia communications, face recognition, video surveillance and so on. This paper focuses on the study of face illusion generation technology based on learning, through the study of face illusion generation algorithm based on similarity constraint and neighborhood embedding face fantasy generation algorithm. An improved iterative learning face illusion generation algorithm based on similarity constraints and an improved location-based neighborhood embedded face illusion generation algorithm are proposed. The main research results and contributions include the following two aspects: 1. The traditional super-resolution reconstruction method of learning image has the defect of high space complexity, so an improved iterative learning algorithm based on similarity constraints is proposed. First, each face to be reconstructed is selected by principal component analysis (PCA) in the initial training set face database to form a new training set, which can be used for the subsequent iterative learning reconstruction. There is only one training set in each iteration to participate in the training, which reduces the space complexity, because of the defect of one-to-many mapping from low-dimensional space to high-dimensional space in manifold learning. In order to reduce the reconstruction error caused by this inconsistency, similarity constraints are used to calculate the reconstruction weights in each iteration. Experimental results show that the proposed improved algorithm not only has less space complexity, but also has better subjective and objective effects. This paper studies the technology of facial illusion generation based on neighborhood embedding. First, each face to be reconstructed is preprocessed by an adaptive training set similar face database system, and a new training set face database is obtained. In order to better represent face image information, a new face feature extraction method and a neighborhood block search method based on high and low resolution face block feature learning are proposed. Face block classification based on position is carried out, considering the inconsistency between low resolution manifold and high resolution manifold in manifold learning. The training set of the training set for reconstruction position face blocks are projected to the common manifold space to correct the manifold respectively. Then the local neighborhood embedding algorithm of the subsequent reconstruction weight coefficients is established on the common manifold. Experimental results show that the improved location-based neighborhood embedding algorithm has better objective quality and subjective effect than the traditional neighborhood embedding algorithm.
【学位授予单位】:南京邮电大学
【学位级别】:硕士
【学位授予年份】:2015
【分类号】:TP391.41

【相似文献】

相关期刊论文 前10条

1 苏秉华,金伟其,牛丽红,刘广荣;超分辨率图像复原及其进展[J];光学技术;2001年01期

2 谭兵,徐青,耿则勋,邢帅;超分辨率图象重建技术发展现状[J];信息工程大学学报;2003年04期

3 钟山,沈振康;图像静态超分辨率重建[J];红外与毫米波学报;2004年02期

4 王勇,郑辉,胡德文;视频的超分辨率增强技术综述[J];计算机应用研究;2005年01期

5 焦斌亮;赵文蕾;;浅析互有位移图像序列的超分辨率复原[J];遥测遥控;2006年01期

6 袁建华;殷学民;邹谋炎;;一种有效的超分辨率重建计算方法[J];中国科学院研究生院学报;2006年04期

7 张地;何家忠;彭宏;;低分辨率人脸序列的超分辨率重构识别[J];韶关学院学报;2007年06期

8 梁立恒;邢立新;姜红艳;王明常;;高保真影像超分辨率重建应用研究[J];吉林大学学报(地球科学版);2007年S1期

9 郑丽贤;何小海;吴炜;杨晓敏;陈默;;基于学习的超分辨率技术[J];计算机工程;2008年05期

10 浦剑;张军平;黄华;;超分辨率算法研究综述[J];山东大学学报(工学版);2009年01期

相关会议论文 前10条

1 潘明海;刘永坦;赵淑清;徐佳祥;干恒富;;一种多运动目标的超分辨率检测算法[A];第九届全国信号处理学术年会(CCSP-99)论文集[C];1999年

2 李兵兵;陆耀;王晓明;李劲娴;;基于金字塔回归策略的人脸超分辨率[A];计算机技术与应用进展·2007——全国第18届计算机技术与应用(CACIS)学术会议论文集[C];2007年

3 戴光智;陈铁群;薛家祥;;基于微扫描技术焊缝超声图像的超分辨率重建[A];第十七届全国测控计量仪器仪表学术年会(MCMI'2007)论文集(上册)[C];2007年

4 郑杰;韩梅;;基于微位移的超分辨率重建技术[A];2008'中国信息技术与应用学术论坛论文集(一)[C];2008年

5 张光昭;胡敬炉;谢泽明;;超分辨率亚毫米波付里叶变换谱[A];第四届全国波谱学学术会议论文摘要集[C];1986年

6 缪泓;徐海明;;微平移序列图像的超分辨率重建技术[A];中国力学学会学术大会'2009论文摘要集[C];2009年

7 徐启飞;颜刚;陈武凡;;关于序列图像的超分辨率重建算法[A];中国生物医学工程进展——2007中国生物医学工程联合学术年会论文集(上册)[C];2007年

8 徐忠强;朱秀昌;;基于正则算法的压缩视频超分辨率重建[A];第十三届全国图象图形学学术会议论文集[C];2006年

9 池小梅;马建伟;黄景涛;;基于压缩传感的超分辨率红外成像研究[A];中国自动化学会中南六省(区)2010年第28届年会·论文集[C];2010年

10 黄华;何惠婷;;一种基于CCA空间超分辨率的人脸识别方法[A];第18届全国多媒体学术会议(NCMT2009)、第5届全国人机交互学术会议(CHCI2009)、第5届全国普适计算学术会议(PCC2009)论文集[C];2009年

相关博士学位论文 前10条

1 傅罡;多源遥感数据的道路提取方法研究[D];清华大学;2014年

2 巴拉卡,雅各布Maiseli(Baraka Jacob Maiseli);基于正则化的非线性扩散模型的超分辨率方法[D];哈尔滨工业大学;2015年

3 袁建华;超分辨率重建中若干问题的研究[D];中国科学院研究生院(电子学研究所);2006年

4 范冲;三线阵影像超分辨率重建[D];中南大学;2007年

5 张小红;视频去运动模糊及超分辨率研究[D];浙江大学;2012年

6 江涛;同视域多帧视觉影像超分辨率重建技术研究[D];山东科技大学;2005年

7 郭晓新;超分辨率重建问题的研究[D];吉林大学;2005年

8 韩玉兵;图像及视频序列的超分辨率重建[D];东南大学;2006年

9 卢涛;低质量监控视频人脸超分辨率技术研究[D];武汉大学;2013年

10 乔建苹;超分辨率重建与图像增强技术研究[D];山东大学;2008年

相关硕士学位论文 前10条

1 李智盛;压缩传感在超分辨率中的应用[D];清华大学;2011年

2 刘鹏;压缩自编码字典下的多机制邻域嵌入超分辨率重建算法[D];华南理工大学;2015年

3 蒋晓慧;自适应正则化超分辨率重建方法的研究[D];苏州大学;2015年

4 杨国珂;基于压缩传感的图像分辨率重构方法和应用[D];江西理工大学;2015年

5 周才发;基于流形对齐的WLAN室内定位方法研究[D];哈尔滨工业大学;2015年

6 陈果;单一医学视频时空超分辨率算法研究[D];北京理工大学;2015年

7 李靖;基于压缩感知的超分辨率理论与技术研究[D];电子科技大学;2015年

8 黎媛;基于超分辨率的多视角混合分辨率视频描述的关键技术研究[D];电子科技大学;2015年

9 罗国中;面向低质量视频的目标对象的超分辨率重建技术研究[D];国防科学技术大学;2013年

10 李华阳;手部深度图像去噪与超分辨率方法研究[D];北京工业大学;2015年



本文编号:2247927

资料下载
论文发表

本文链接:https://www.wllwen.com/kejilunwen/ruanjiangongchenglunwen/2247927.html


Copyright(c)文论论文网All Rights Reserved | 网站地图 |

版权申明:资料由用户0c431***提供,本站仅收录摘要或目录,作者需要删除请E-mail邮箱bigeng88@qq.com