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利用光流配准进行嫦娥一号CCD多视影像超分辨率重建

陈王丽 孙涛 陈喆3马国锐 秦前清

陈王丽, 孙涛, 陈喆3马国锐, 秦前清. 利用光流配准进行嫦娥一号CCD多视影像超分辨率重建[J]. 武汉大学学报 ● 信息科学版, 2014, 39(9): 1103-1108. doi: 10.13203/j.whugis20130289
引用本文: 陈王丽, 孙涛, 陈喆3马国锐, 秦前清. 利用光流配准进行嫦娥一号CCD多视影像超分辨率重建[J]. 武汉大学学报 ● 信息科学版, 2014, 39(9): 1103-1108. doi: 10.13203/j.whugis20130289
CHEN Wangli, SUN Tao, CHEN Zhe, MA Guorui. -1 CCD Multi-view Images[J]. Geomatics and Information Science of Wuhan University, 2014, 39(9): 1103-1108. doi: 10.13203/j.whugis20130289
Citation: CHEN Wangli, SUN Tao, CHEN Zhe, MA Guorui. -1 CCD Multi-view Images[J]. Geomatics and Information Science of Wuhan University, 2014, 39(9): 1103-1108. doi: 10.13203/j.whugis20130289

利用光流配准进行嫦娥一号CCD多视影像超分辨率重建

doi: 10.13203/j.whugis20130289
基金项目: 国家自然科学基金资助项目(41171450,61001187);国家973计划资助项目(2011CB707100-6);中央高校基本科研业务费专项资金资助项目(6081002)
详细信息
    作者简介:

    陈王丽,博士生,主要从事遥感影像恢复及超分辨率重建研究。

  • 中图分类号: P237.3;TP751

-1 CCD Multi-view Images

Funds: The National Natural Science Foundation of China,Nos.41171450,61001187;the National 973Program of China,No.2011CB707100-6;Fundamental Research Funds for the Central Universities,No.6081002.
More Information
    Author Bio:

    CHEN Wangli,PhD candidate,specializes in restoration and super-resolution of remote sensing images.

  • 摘要: 目的 月面起伏较大导致嫦娥一号CCD多视影像之间的形变是非刚性的,传统的基于仿射变换配准的超分辨率重建方法很难取得理想的效果。本文提出了一种新的基于光流配准的超分辨率重建方法,该方法采用双边总变分(bilateral total variation,BTV)超分辨率重建方法迭代求解高分辨率影像,迭代初始值由光流配准后的多视影像共同产生,并在迭代求解高分辨率影像的过程中更新光流场。实验结果表明,本文方法解决了嫦娥一号CCD多视影像超分辨率重建中的亚像素精确配准问题,重建影像的空间分辨率显著提高,细节分辨能力增强。
  • [1] Zhao Baochang,Yang Jianfeng,Wen Desheng,et al.Design and On-orbit Measurement of Chang’E-1Satellite CCD Stereo Camera[J].Spacecraft Engi-neering,2009,18(1):30-36(赵葆常,杨建峰,汶德胜,等.嫦娥一号卫星CCD立体相机的设计与在轨运行[J].航天器工程,2009,18(1):30-36)[2] Huang T S,Tsai R Y.Multi-frame Image Restora-tion and Registration[J].Advances in Computervision and Image Processing,1984,(1):317-339[3] Borman S,Stevenson R L.Super-resolution fromImage Sequences:A Review[C].Midwest Sympo-sium on Circuits and Systems,Notre Dame,IN,1998[4] Farsiu S,Robinson M D,Elad M,et al.Fast andRobust Multi-frame Super-resolution[J].IEEETransactions on Image Processing,2004,13(10):1327-1344[5] Guo Lin,Chen Qinghu.Adaptive Super-resolutionReconstruction of Image Sequence with StructurePreserving[J].Geomatics and Information Scienceof Wuhan University,2011,36(5):548-551(郭琳,陈庆虎.结构保持的图像序列自适应超分辨率重建[J].武汉大学学报 · 信 息 科 学 版,2011,36(5):548-551)[6] Li Lichun,Yu Qifeng,Yuan Yun,et al.Super-reso-lution Reconstruction and Higher-Degree FunctionDeformation Model Based Match for Chang’E-1Lu-nar Images[J].Sci China Ser E-Tech Sci,2010,40(3):247-254(李立春,于起峰,苑云,等.嫦娥一号月面成像的高次函数变形模型匹配及超分辨率重建[J].中国科学·技术科学,2010,40(3):247-254)[7] Wei Shiyan,Shen Zhenrong,Zhang Shuo,et al.Moon Rover Image Super-resolution ReconstructionAlgorithm[J].Geomatics and Information Scienceof Wuhan University,2013,38(4):436-439(魏士俨,申振荣,张烁,等.月球车图像超分辨率重建算法[J].武汉大学学报·信息科学版,2013,38(4):436-439)[8] Irani M,Peleg S.Motion Analysis for Image En-hancement:Resolution,Occlusion and Transparency[J].Journal of Visual Communications and ImageRepresentation,1993,4(4):324-335[9] Hardie R C,Barnard K J,Armstrong E E,et al.Joint MAP Registration and High-resolution ImageEstimation Using a Sequence of Undersampled Ima-ges[J].IEEE Transactions on Image Processing,1997,12(6):1621-1633[10]Eren P E,Sezan M I,Tekalp A M.Robust,Object-based High-Resolution Image Reconstruction fromLow-resolution Video[J].IEEE Transactions onImage Processing,1997,6(10):1446-1451[11]Elad M,Feuer A.Restoration of a Single Super-res-olution Image from Several Blurred,Noisy,and Un-dersampled Measured Images[J].IEEE Transac-tions on Image Processing,1997,6(12):1646-1658[12]Ng M K,Shen Huanfeng,Lam E Y,et al.A TotalVariation Regularization Based Super-resolution Re-construction Algorithm for Digital Video[J].EURASIP Journal on Advances in Signal Process-ing,2007,(1):1-16[13]Elad M,Hel-Or Y.A Fast Super-resolution Recon-struction Algorithm for Pure Translational Motionand Common Space Invariant Blur[J].IEEETransactions on Image Processing,2001,10(8):1187-1193[14]Barron J L,Fleet D J,Beauchemin S S,et al.Per-formance of Optical Flow Techniques[J].Interna-tional Journal of Computer Vision,1994,12(1):43-77[15]Odobez J M,Bouthemy P.Roust Multiresolution1107武 汉 大 学 学 报 · 信 息 科 学 版2014年9月Estimation of Parametric Motion Models[J].Jour-nal of Visual Communication and Image Represen-tation,1995,6(4):348-365[16]Brox T,Bruhn A,Papenberg N,et al.High Accura-cy Optical Flow Estimation Based on a Theory forWarping[C].European Conference on ComputerVision,Prague,Czech Republic,2004[17]Elad M.Super-resolution Reconstruction of ImageSequences-Adaptive Filtering Approach[D].Isra-el:The Technion-Israel Institute of Technology,1996[18]Baker S,Kanade T.Super-resolution Optical Flow[R].Robotics Institute,Carnegie Mellon Universi-ty,Pittsburgh,1999[19]Fransens R,Stercha C,Gool L V.Optical FlowBased Super-resolution:A Probabilistic Approach[J].Computer Vision and Image Understanding,2007,106(1):106-115[20]Mitzel D,Pock T,Schoenemann T,et al.Video Su-per-resolution Using Duality Based TV-L1 OpticalFlow[C].DAGM Symposium on Pattern Recong-nition,Jena,Germany,2009[21]Sanguansat P,Thakulsukanant K,Patanavijit V.ARobust Video Super-resolution Using a RecursiveLeclerc Bayesian Approach with An OFOF(OpticalFlow Observation Model)[C].The 26th Interna-tional Conference on Advanced Information Networ-king and Applications Workshops,Fukuoka,2012[22]Krylov A,Nasonov A.Fast Super-resolution fromVideo Data Using Optical Flow Estimation[C].The 9th International Conference on Signal Process-ing,Beijing,2008[23]Fan Chong,Gong Jianya,Zhu Jianjun,et al.A Sub-pixel Registration Approach of the ADS40ImagesBased on Optical Flow[J].Science of Surveyingand Mapping,2008,33(6):13-15(范冲,龚健雅,朱建军,等.基于光流的ADS40影像亚像素配准算法[J].测绘科学,2008,33(6):13-15)
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    [4] 胡学敏, 郑宏, 郭琳, 熊饶饶.  利用鱼眼相机对人群进行运动估计 . 武汉大学学报 ● 信息科学版, 2017, 42(4): 537-542. doi: 10.13203/j.whugis20150090
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    [9] 魏士俨, 申振荣, 张烁, 刘少创.  月球车图像超分辨率重建算法 . 武汉大学学报 ● 信息科学版, 2013, 38(4): 436-439.
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    [19] 王晓卫, 宁固.  一种改进的基于光流的运动目标的检测算法 . 武汉大学学报 ● 信息科学版, 2003, 28(3): 351-353,362.
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出版历程
  • 收稿日期:  2014-07-03
  • 修回日期:  2014-09-05
  • 刊出日期:  2014-09-05

利用光流配准进行嫦娥一号CCD多视影像超分辨率重建

doi: 10.13203/j.whugis20130289
    基金项目:  国家自然科学基金资助项目(41171450,61001187);国家973计划资助项目(2011CB707100-6);中央高校基本科研业务费专项资金资助项目(6081002)
    作者简介:

    陈王丽,博士生,主要从事遥感影像恢复及超分辨率重建研究。

  • 中图分类号: P237.3;TP751

摘要: 目的 月面起伏较大导致嫦娥一号CCD多视影像之间的形变是非刚性的,传统的基于仿射变换配准的超分辨率重建方法很难取得理想的效果。本文提出了一种新的基于光流配准的超分辨率重建方法,该方法采用双边总变分(bilateral total variation,BTV)超分辨率重建方法迭代求解高分辨率影像,迭代初始值由光流配准后的多视影像共同产生,并在迭代求解高分辨率影像的过程中更新光流场。实验结果表明,本文方法解决了嫦娥一号CCD多视影像超分辨率重建中的亚像素精确配准问题,重建影像的空间分辨率显著提高,细节分辨能力增强。

English Abstract

陈王丽, 孙涛, 陈喆3马国锐, 秦前清. 利用光流配准进行嫦娥一号CCD多视影像超分辨率重建[J]. 武汉大学学报 ● 信息科学版, 2014, 39(9): 1103-1108. doi: 10.13203/j.whugis20130289
引用本文: 陈王丽, 孙涛, 陈喆3马国锐, 秦前清. 利用光流配准进行嫦娥一号CCD多视影像超分辨率重建[J]. 武汉大学学报 ● 信息科学版, 2014, 39(9): 1103-1108. doi: 10.13203/j.whugis20130289
CHEN Wangli, SUN Tao, CHEN Zhe, MA Guorui. -1 CCD Multi-view Images[J]. Geomatics and Information Science of Wuhan University, 2014, 39(9): 1103-1108. doi: 10.13203/j.whugis20130289
Citation: CHEN Wangli, SUN Tao, CHEN Zhe, MA Guorui. -1 CCD Multi-view Images[J]. Geomatics and Information Science of Wuhan University, 2014, 39(9): 1103-1108. doi: 10.13203/j.whugis20130289
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