【摘要】：高分辨率高質(zhì)量光學(xué)遙感圖像在遙感測(cè)繪、偵察監(jiān)視、公共安全監(jiān)控識(shí)別和醫(yī)學(xué)診斷等軍、民領(lǐng)域均有著重要應(yīng)用價(jià)值。通常,可借助提高硬件性能和圖像處理的手段提高圖像的分辨能力,硬件提升手段會(huì)受到工藝水平、研制難度、周期成本等研制瓶頸的制約,因此,國內(nèi)外學(xué)者在圖像超分辨率重構(gòu)處理方面開展了大量的研究工作。從現(xiàn)有文獻(xiàn)看,現(xiàn)有的超分重構(gòu)方法已在自然圖像的處理應(yīng)用中取得了較理想的效果,但針對(duì)遙感圖像的紋理細(xì)節(jié)增強(qiáng)與分辨率提升能力仍與理想情況存在一定差距。本文針對(duì)該問題,以大幅提高遙感圖像的目標(biāo)分辨率和紋理細(xì)節(jié)為目的,開展基于單幀、多幀序列圖像的圖像超分辨率重構(gòu)及評(píng)價(jià)方法研究,并進(jìn)行相應(yīng)的實(shí)驗(yàn)驗(yàn)證。主要研究工作如下:(1)基于學(xué)習(xí)的單幀圖像超分辨率重構(gòu)算法研究。考慮到基于學(xué)習(xí)的圖像超分重構(gòu)方法能夠?qū)D像的細(xì)節(jié)信息與關(guān)聯(lián)分辨率提升的圖像先驗(yàn)引入重構(gòu)過程,本文在深度學(xué)習(xí)框架理論研究的基礎(chǔ)上,結(jié)合實(shí)際的在軌遙感衛(wèi)星圖像數(shù)據(jù),學(xué)習(xí)訓(xùn)練基于卷積神經(jīng)網(wǎng)絡(luò)、加深卷積網(wǎng)絡(luò)以及生成對(duì)抗網(wǎng)絡(luò)的單幀圖像超分重構(gòu)框架,提高了三種重構(gòu)算法在遙感圖像處理應(yīng)用中的適用性。并結(jié)合仿真遙感圖像數(shù)據(jù)和MDSP標(biāo)準(zhǔn)數(shù)據(jù)集進(jìn)行了實(shí)驗(yàn)驗(yàn)證,同時(shí)分析得出了基于學(xué)習(xí)的單幀圖像超分重構(gòu)算法在遙感圖像分辨率提升方面的處理性能。(2)改進(jìn)的多幀序列圖像超分辨率重構(gòu)方法研究。通過對(duì)比分析各種多幀序列圖像超分辨率重構(gòu)方法的原理及處理流程,得出凸集投影法具有較強(qiáng)的圖像邊緣細(xì)節(jié)保持能力,并易將遙感圖像退化特性引入處理過程,適應(yīng)于解決遙感圖像的超分重構(gòu)問題,本文以凸集投影法的理論框架為基礎(chǔ),針對(duì)遙感圖像的運(yùn)動(dòng)模糊、噪聲、形變等退化特性,結(jié)合高精度的亞像素運(yùn)動(dòng)估計(jì)算法,開展了邊緣紋理細(xì)節(jié)保持的雙邊濾波插值算法、基于光流法的圖像幀間像移估計(jì)方法以及異常幀檢測(cè)與剔除方法研究,并進(jìn)行了實(shí)驗(yàn)驗(yàn)證,從而對(duì)凸集投影法進(jìn)行了改進(jìn)優(yōu)化,使其更加適應(yīng)于解決遙感圖像的超分重構(gòu)問題。(3)遙感圖像超分辨率重構(gòu)評(píng)價(jià)方法及實(shí)驗(yàn)驗(yàn)證。在充分調(diào)研目前已有圖像質(zhì)量與超分辨率重構(gòu)評(píng)價(jià)方法的基礎(chǔ)上,結(jié)合圖像分辨率提升倍數(shù)評(píng)價(jià)的需求,研究了遙感圖像超分辨率重構(gòu)的客觀評(píng)價(jià)指標(biāo)與方法。在此基礎(chǔ)上,結(jié)合基于在軌衛(wèi)星圖像的仿真實(shí)驗(yàn)數(shù)據(jù)和基于USAF標(biāo)準(zhǔn)靶標(biāo)的半物理成像實(shí)驗(yàn)數(shù)據(jù),對(duì)圖像超分辨率重構(gòu)方法與評(píng)價(jià)方法進(jìn)行了實(shí)驗(yàn)驗(yàn)證。
【圖文】：

SRCNN和雙線性插值法對(duì)比

VDSR網(wǎng)絡(luò)結(jié)構(gòu)
【學(xué)位授予單位】：哈爾濱工業(yè)大學(xué)
【學(xué)位級(jí)別】：碩士
【學(xué)位授予年份】：2018
【分類號(hào)】：TP751

【參考文獻(xiàn)】

相關(guān)期刊論文 前10條

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本文編號(hào)：2655397