买专利卖专利找龙图腾，真高效！ 查专利查商标用IPTOP,全免费！专利年费监控用IP管家,真方便！

申请/专利权人：浙江大学;北京环境特性研究所

摘要：本发明公开了一种通用的真实世界单帧图像超分辨增强方法。方法包括以下步骤：S1利用频域数据增强方法对真实世界退化图像和对应的高分辨图像进行数据增强处理，获得增强图像集；S2利用增强退化图像振铃效应方法对增强图像集再进行数据增强后，获得输入图像集，由输入图像集和对应高分辨图像构成训练集；S3将训练集输入到超分辨网络进行训练，获得训练好的超分辨网络；S4将待重建的真实世界退化图像输入到训练好的超分辨网络中进行预测，获得重建的高分辨图像。本发明减少了超分辨网络在重建真实世界退化图像时产生的振铃，生成的图像效果自然、结构清晰，提升了超分辨方法在真实世界图像上的重建性能。

主权项：1.一种通用的真实世界单帧图像超分辨增强方法，其特征在于，包括以下步骤：S1：利用频域数据增强方法对真实世界退化图像和对应的高分辨图像进行数据增强处理，获得增强图像集；S2：利用增强退化图像振铃效应方法对增强图像集再进行数据增强后，获得输入图像集，由输入图像集和对应高分辨图像构成训练集；S3：将训练集输入到超分辨网络进行训练，获得训练好的超分辨网络；S4：将待重建的真实世界退化图像输入到训练好的超分辨网络中进行预测，获得重建的高分辨图像；所述S1具体为：S1.1：随机选取50％的真实世界退化图像和对应的高分辨图像进行数据增强，具体地：首先利用插值函数Resize函数对50％的真实世界退化图像和对应的高分辨图像中的真实世界退化图像进行缩放，使得真实世界退化图像的图像大小和对应的高分辨图像的图像大小保持一致，获得缩放后的真实世界退化图像；然后利用快速傅里叶变换分别对缩放后的真实世界退化图像和对应的高分辨图像进行处理，分别获得频域退化图像F_LR和频域高分辨图像F_HR；S1.2：随机选取一半的频域退化图像F_LR和频域高分辨图像F_HR，利用取相位函数Angle对当前一半的频域高分辨图像F_HR进行处理，获得频域高分辨相位图像XF_HR，利用取幅值函数Abs对当前一半的频域退化图像F_LR进行处理，获得频域退化幅值图像FF_LR，接着利用逆快速傅里叶变换对频域退化幅值图像FF_LR和频域高分辨相位图像XF_HR进行频域重建后，获得相位增强退化图像Ph_LR；S1.3：利用取幅值函数Abs对另一半的频域高分辨图像F_HR进行处理，获得频域高分辨幅值图像FF_HR，利用取相位函数Angle对当前一半的频域退化图像F_LR进行处理，获得频域退化相位图像XF_LR，接着利用逆快速傅里叶变换对频域退化相位图像XF_LR和频域高分辨幅值图像FF_HR进行频域重建后，获得频谱增强退化图像Am_LR；S1.4：剩余50％的真实世界退化图像、相位增强退化图像Ph_LR和频谱增强退化图像Am_LR构成增强图像集；所述S2具体为：S2.1：从[7,9,11,13,15]五个整数中随机选取一个整数作为振铃退化核Sinc_kernel的大小kernel_size，再从均匀分布区间[0.2π,0.5π]中随机生成一个数作为Sinc_kernel的截止频率vc，基于振铃退化核Sinc_kernel的大小kernel_size和截止频率vc，利用以下公式设置振铃退化核Sinc_kernel中各个像素的像素值： 其中，i和j分别表示振铃退化核Sinc_kernel中每个像素的横、纵坐标，i、j∈[Smin，Smax]，Smin＝roundup-kernel_size2,roundup为向上取整函数，Smax＝rounddownkernel_size2,rounddown为向下取整函数，J1是一阶贝塞尔函数，Sinc_kerneli,j是坐标为i,j的像素的像素值；S2.2：利用振铃退化核Sinc_kernel对增强图像集进行卷积处理，获得输入图像集；所述S3中，超分辨网络训练时的损失函数为内容损失和频域损失的权重之和；所述内容损失的计算公式如下：Loss11＝E||SRNetIn_img-HR||1其中，Loss11为内容损失值，||||1表示取绝对值操作，SRNetIn_img表示超分辨网络输出的重建超分辨图像，HR表示输入图像In_img对应的高分辨图像，E表示求取均值操作；所述频域损失包括幅度损失和相位损失；当输入图像为真实世界退化图像LR经过增强退化图像振铃效应方法得到时，频域损失的计算公式如下：FFTloss＝FFTloss1+FFTloss2输入图像为频谱增强退化图像Am_LR经过增强退化图像振铃效应方法得到时，其频域损失的计算公式如下：FFTloss＝FFTloss1+4*FFTloss2输入图像为相位增强退化图像Ph_LR经过增强退化图像振铃效应方法得到时，其频域损失的计算公式如下：FFTloss＝4*FFTloss1+FFTloss2FFTloss1＝E||AbsFFTSRNetIn_img-AbsFFTHR||1FFTloss＝E||AngleFFTFFTSRNetIn_img-angleFFTHR||1其中，FFTloss为频域损失值，FFTloss1表示幅度损失值，FFTloss2表示相位损失值，Abs表示取幅值函数，FFT表示快速傅里叶变换函数，Angle表示取相位函数，||||1表示取绝对值操作，HR表示输入图像In_img对应的高分辨图像，SRNetIn_img表示超分辨网络输出的重建超分辨图像。

全文数据：

权利要求：

百度查询： 浙江大学 北京环境特性研究所 一种通用的真实世界单帧图像超分辨增强方法