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一种新的图像配准和超分辨率重建算法

电子与信息学报 2008年第1期30卷 168-171页

作者：杨浩高建坡吴镇扬东南大学信息科学与工程学院南京210096

对低分辨率观测图像进行精确配准是实现图像超分辨率重建的关键。然而,当低分辨率图像中的混叠分量达到一定程度时,许多配准算法不能满足超分辨率重建的精度要求。将图像配准和超分辨率重建联合实现的方法受混叠影响较小,该文分析其原... 详细信息

对低分辨率观测图像进行精确配准是实现图像超分辨率重建的关键。然而,当低分辨率图像中的混叠分量达到一定程度时,许多配准算法不能满足超分辨率重建的精度要求。将图像配准和超分辨率重建联合实现的方法受混叠影响较小,该文分析其原因并提出实现这类方法的新算法,该算法采用类似于变量投影的思想,改善问题求解的条件,从而克服常用的坐标轮转下降法的一些不足。新算法利用Lanczos方法和Gauss求积原理高效地实现,并且能够处理低分辨率图像之间平移和旋转等形式的运动。实验结果证明了该方法的有效性。

关键词：图像超分辨率重建分辨率增强配准

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基于区域划分的红外超分辨率重建

光学精密工程 2015年第10期23卷 2989-2996页

作者：翟海天李辉李彬西北工业大学电子信息学院陕西西安710072

提出了红外超分辨率重建系统以获取高分辨率红外数据。首先,根据红外图像获取过程建立了数学模型,讨论了降采样、模糊、运动以及高斯噪声对红外系统的影响;在非退化特征提取的基础上提出了基于特征的亚像素配准算法,其根据所得到的非退... 详细信息

提出了红外超分辨率重建系统以获取高分辨率红外数据。首先,根据红外图像获取过程建立了数学模型,讨论了降采样、模糊、运动以及高斯噪声对红外系统的影响;在非退化特征提取的基础上提出了基于特征的亚像素配准算法,其根据所得到的非退化特征应用归一化均方根误差来估计两帧之间的亚像素位移。然后,分析了传统全变分因子在高分辨重建时的不足并对其进行改进;利用区域划分将图像划分为平滑区域和细节区域,并根据区域的不同情况自适应全变分因子,从而使细节区域不至于过平滑。最后,利用MM(Majorization Minimixation)算法对合成的低分辨率红外图像和真实红外图像进行了超锐度重建。与同类相关算法的比较实验显示:所提算法亚像素配准最大误差为0.09pixel,重建后的红外图像质量优于其他同类算法。所提算法可以对低分辨红外图像序列进行有效重建,具有配准精度高、重建图像细节丰富等特点,可应用于各种红外成像系统。

关键词：分辨率增强红外图像超分辨率重建亚像素全变分

用星载寄生式SAR提高空间二维分辨率的信号处理

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电子学报 2005年第6期33卷 1128-1131页

作者：何峰梁甸农国防科技大学电子科学与工程学院湖南长沙410073

星载寄生式SAR(SyntheticApertureRadar)是分布式小卫星SAR的一种典型形式.本文用数学推导的方法,以统一的形式给出了提高距离和方位分辨率的原理公式,公式表明:提高距离和方位分辨率的原理能以二维地面散射谱在距离维和方位维的频谱偏... 详细信息

星载寄生式SAR(SyntheticApertureRadar)是分布式小卫星SAR的一种典型形式.本文用数学推导的方法,以统一的形式给出了提高距离和方位分辨率的原理公式,公式表明:提高距离和方位分辨率的原理能以二维地面散射谱在距离维和方位维的频谱偏移这一统一的观点来解释,进而可一并考虑并同时实现.基于此提出一种提高系统空间分辨率的实现方法,同时考虑了固定相位差和两个方向的频移,可直接合成多幅图像.实现中充分考虑了图像频域支撑区的规则分布问题,以保证获得时域高质量图像.仿真验证了该方法的有效性.

关键词：星载寄生式SAR SAR 雷达分辨率分辨率增强

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基于MAP的自适应图像配准及超分辨率重建

仪器仪表学报 2011年第8期32卷 1771-1775页

作者：杨欣费树岷周大可南京航空航天大学自动化学院南京210016 东南大学自动化学院南京210016

图像超分辨率重建是一种将多幅低分辨率图像合成为高分辨率图像的技术。当前的超分辨重建技术主要分为图像配准和超分辨率重建2个步骤,提出一种基于最大后验概率的图像超分辨率重建算法,将这2个步骤合二为一;与此同时,为了解决配准参数... 详细信息

图像超分辨率重建是一种将多幅低分辨率图像合成为高分辨率图像的技术。当前的超分辨重建技术主要分为图像配准和超分辨率重建2个步骤,提出一种基于最大后验概率的图像超分辨率重建算法,将这2个步骤合二为一;与此同时,为了解决配准参数以及点扩展函数估计值的不精确性问题,在每一幅低分辨率图像代价函数的残差项引入了自适应加权系数并随之给出了迭代算法的总体框架。实验表明,该算法在收敛性和精确性上都达到了较好的效果。

关键词：图像配准超分辨率重建最大后验概率分辨率增强

星载微波散射计高分辨率σ~0图像重构方法研究

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遥感技术与应用 2015年第3期30卷 495-503,509页

作者：云婷董晓龙中国科学院国家空间科学中心中国科学院微波遥感技术重点实验室北京100190 中国科学院大学北京100049

针对我国海洋二号卫星微波散射计(HaiYang-2Scatterometer,HY2-SCAT)数据存在的空间分辨率较低、无法满足对于地球冰冻圈、生物圈探测需求的问题,以其数据拓展应用为目标,开展了微波散射计高分辨率后向散射系数(σ0)图像重构技术仿真研... 详细信息

针对我国海洋二号卫星微波散射计(HaiYang-2Scatterometer,HY2-SCAT)数据存在的空间分辨率较低、无法满足对于地球冰冻圈、生物圈探测需求的问题,以其数据拓展应用为目标,开展了微波散射计高分辨率后向散射系数(σ0)图像重构技术仿真研究。采用仿真的方法实现并对比了AART(Additive Algebraic Reconstruction Technique)、MART(Multiplicative Algebraic Reconstruction Technique)、SIR(Scatterometer Image Reconstruction)3种分辨率增强的图像重构算法,得出了AART算法没有噪声抑制能力、MART算法噪声抑制能力较弱、SIR算法具有较强的噪声抑制能力,能更好地重构图像,达到分辨率增强效果的结论。然后采用HY2-SCAT测量L1B数据对结论进行了验证,重构了岛屿的地貌特征,得到了分辨率增强、细节丰富、边界清晰的重构图像;重构后的图像还可以应用于植被、冰盖和台风观测等地球地理学研究领域。

关键词：海洋二号卫星微波散射计图像重构分辨率增强

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基于双正则化的图像超分辨率盲重建

中国图象图形学报 2007年第12期12卷 2057-2062页

作者：杨浩高建坡吴镇扬东南大学信息科学与工程学院南京210096

图像超分辨率重建是利用数字信号处理技术由一系列低分辨率观测图像得到高分辨率图像。大多数重建算法假设成像系统的模糊特性也即点扩散函数(PSF)已知,然而实际的应用环境下PSF事先不知道或部分知道。为此,将未知PSF模型化,提出基于双... 详细信息

图像超分辨率重建是利用数字信号处理技术由一系列低分辨率观测图像得到高分辨率图像。大多数重建算法假设成像系统的模糊特性也即点扩散函数(PSF)已知,然而实际的应用环境下PSF事先不知道或部分知道。为此,将未知PSF模型化,提出基于双正则化的图像超分辨率盲重建算法,并且正则化作用的强度随重建图像局部光滑程度的变化而自适应地改变,以便能保护图像细节同时抑制平滑区域的噪声。求解过程中采用交替最小化方法估计PSF参数和高分辨率图像,并随着迭代次数的增加逐步提高每次寻优的精度以节省计算开销。实验结果表明,该算法能够比较准确地估计出PSF参数并取得较好的图像重建效果。

关键词：图像超分辨率重建盲解卷分辨率增强点扩散函数估计

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结构光照明相位/荧光双模式显微技术

物理学报 2022年第24期71卷 184-194页

作者：高兆琳刘瑞桦温凯马英李建郎郜鹏西安电子科技大学物理学院西安710071

本文提出了一种基于结构光照明的高分辨相位/荧光双模式显微成像方法.该方法利用一数字微镜阵列(DMD)产生条纹结构光,并记录样品在结构光照明下的全息图像和荧光图像,最终可以重建出样品的定量相位图像和超分辨荧光图像.此外,还提出了... 详细信息

本文提出了一种基于结构光照明的高分辨相位/荧光双模式显微成像方法.该方法利用一数字微镜阵列(DMD)产生条纹结构光,并记录样品在结构光照明下的全息图像和荧光图像,最终可以重建出样品的定量相位图像和超分辨荧光图像.此外,还提出了一种补偿环境扰动对相位成像影响的数值方法,提高了成像系统的抗干扰能力.在该双模式成像系统中,定量相位成像和荧光成像的空间分辨率分别为840 nm和440 nm,为同一样品提供互补信息.该方法有望被广泛应用于生物医学、工业和化学等诸多领域.

关键词：结构光照明双模式成像定量相位显微分辨率增强相位补偿

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投影光刻离轴照明用衍射光学元件设计

光学精密工程 2008年第11期16卷 2081-2086页

作者：张巍巩岩中国科学院长春光学精密机械与物理研究所应用光学国家重点实验室吉林长春130033

离轴照明作为一种重要的分辨率增强技术被广泛地应用于投影光刻系统。使用衍射光学元件(DOE)作为光刻照明系统的光束整形器件,能够在保持较高照明效率的基础上精确控制离轴照明光束的形状及光强分布。本文利用基于傅里叶变换的分步迭代... 详细信息

离轴照明作为一种重要的分辨率增强技术被广泛地应用于投影光刻系统。使用衍射光学元件(DOE)作为光刻照明系统的光束整形器件,能够在保持较高照明效率的基础上精确控制离轴照明光束的形状及光强分布。本文利用基于傅里叶变换的分步迭代方法,优化设计了该类衍射光学元件(DOE)。DOE采用了多台阶位相结构,设计所得8台阶DOE设计结果分别实现了偶极、四极、环形及Bulls-Eye等照明方式,其照明效率都达到了80%以上,与目标光强分布的均方根偏差均<7%。

关键词：衍射光学元件投影光刻分辨率增强照明光束整形

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一种强杂波背景下SAR目标超分辨成像方法

西安电子科技大学学报 2016年第5期43卷 12-17,87页

作者：景国彬盛佳恋陈溅来孙光才邢孟道保铮西安电子科技大学雷达信号处理国家重点实验室陕西西安710071

针对合成孔径雷达图像中存在较强杂波,难以提取目标信息和进行分辨率增强处理的问题,提出了一种强杂波背景下的超分辨成像方法.首先,从信号相关性的角度出发,估计杂波自适应门限来提取目标强散射点;然后,结合梯度下降搜索法提取出目标... 详细信息

针对合成孔径雷达图像中存在较强杂波,难以提取目标信息和进行分辨率增强处理的问题,提出了一种强杂波背景下的超分辨成像方法.首先,从信号相关性的角度出发,估计杂波自适应门限来提取目标强散射点;然后,结合梯度下降搜索法提取出目标弱散射点;最后,利用提取后的目标散射点在图像域的稀疏性,通过简化的正则化处理方法,对目标进行分辨率增强处理,实现了目标超分辨成像.角反射器和静止的机动车目标实测数据处理的结果验证了文中方法的有效性.

关键词：强杂波合成孔径雷达目标提取分辨率增强超分辨成像