快速超分辨率重建方法研究与实现

【摘要】图像超分辨率重建是利用单幅或者多幅低分辨率图像来重建高分辨率图像的数字信号处理技术。相对于通过硬件获取高分辨率图像来说花费更少，近年来被广泛应用在公共安全监测、医学成像、高清视频、军事遥感探测等各个领域。因此，超分辨率重建技术具有重要的研究意义。然而现有的超分辨率重建算法复杂、计算量大，不能满足实时重建的需求。鉴于这些现状，本文对快速超分辨率重建技术进行了研究，主要取得的研究成果如下：1、研究了Yang提出的基于稀疏表示的超分辨率重建模型，针对该算法重建时间较长的不足，提出基于稀疏表示和原子聚类的快速超分辨率重建方法。该方法主要利用K均值聚类算法将字典中相似的原子聚集到同一类，对每个低分辨图像子块自适应的选择一个原子聚类进行稀疏分解，加速了子块的稀疏分解。实验结果表明该方法不仅提高了重建速度且在一定程度上改善了重建图像质量。2、研究了双字典近似学习算法，并将双字典近似学习算法引入到基于稀疏表示的超分辨率图像重建，通过训练低分辨率字典及其对偶字典，将低分辨率图像子块的稀疏分解近似为对偶字典与低分辨率子块的矩阵相乘，实验结果表明该方法在不明显降低超分辨重建性能的同时大大降低了计算量。3、研究了图形处理单元（GraphicProcessingUnit，GPU）架构和统一计算设备架构（ComputeUnifiedDeviceArchitecture，CUDA）编程模型，对基于双字典近似学习的快速超分辨率重建算法的耗时情况进行了分析，利用CUDA编程模型在GPU上实现了快速超分辨率重建。
【作者】刘超；
【导师】陈华华；
【作者基本信息】杭州电子科技大学，电子与通信工程，2014，硕士
【关键词】超分辨率；稀疏表示；字典学习；并行计算；CUDA；

【参考文献】
[1]朱海英.儿童自我概念与重要他人评价的相关研究[D].华南师范大学,发展与教育心理学,2002,硕士.
[2]陈嘉.江西省属企业国有资产管理的现状、问题及对策研究[D].南昌大学,公共管理（专业学位）,2012,硕士.
[3]朱晓明.数据挖掘及其在商业领域中的应用[J].信阳农业高等专科学校学报,2005,01:49-50.
[4]马耀华.马铃薯PTOM1基因全长cDNA的克隆及其RNAi转基因植株的构建[D].广西大学,微生物学,2004,硕士.
[5]耿立洁.地票价格形成机制研究[D].重庆大学,建筑与土木工程（专业学位）,2014,硕士.
[6]楼宏青.网络环境下的图书馆个性化信息服务[J].图书馆论坛,2004,06:195-199.
[7]陈会琳.基于学生兴趣的高中语文诵读教学审视及对策研究[D].湖南师范大学,学科教学（专业学位）,2014,硕士.
[8]江晶晶.基于相转变的油包水乳液制备及稳定性研究[D].山东大学,胶体与界面化学,2013,硕士.
[9]彭金柱.大型冷凝器清洗机器人的智能鲁棒控制方法研究[D].湖南大学,2008.
[10]周一鸣.反垄断法域外适用问题研究[D].大连海事大学,法律,2014,硕士.
[11]隗启源.好氧颗粒污泥处理低浓度生活污水同步脱氮除磷的研究[D].华中科技大学,环境工程,2013,硕士.
[12]陆彩鹏.紫甘薯花青素抗衰老及抗酒精性肝损伤作用的研究[D].西南交通大学,微生物与生化药学,2014,硕士.
[13]王华.生物能源的专利法问题研究[D].华中科技大学,法律,2013,硕士.
[14]杨红亮,史丹.能效研究方法和中国各地区能源效率的比较[J].经济理论与经济管理,2008,03:12-20.
[15]郑波,张伟,陈泓.空间数传链路中虚拟信道动态管理的研究[J].空间电子技术.1999(03)
[16]高雯.iPhone手机平台电信装维系统的设计[D].哈尔滨理工大学,通信与信息系统,2012,硕士.
[17]孟凡娜.论共同危险行为[D].河北大学,法律,2014,硕士.
[18]吴丁贵.基于分形几何理论表面粗糙度测量系统的研究[D].厦门大学,仪器仪表工程,2014,硕士.
[19]严标文.瓜蒌—薤白对慢性心肌缺血保护作用的研究[D].湖北中医药大学,药理学,2013,硕士.
[20]苗延花.通往自由之路：从柏格森的生命哲学视角对《天黑前的夏天》主题解读[D].首都师范大学,英语语言文学,2014,硕士.
[21]赵玲.电喷发动机诊断与维修信息系统开发与研究[D].河南农业大学,农业机械化工程,2004,硕士.
[22]李朋.ADAM10缺失对CaMKⅡα基因表达，胶质细胞增殖及突触可塑性的影响[D].福建医科大学,遗传学,2014,硕士.
[23]聂爱华.泰国佛教旅游发展研究[D].黑龙江大学,旅游管理,2013,硕士.
[24]朱亚坤.直辊平模式生物质成型机关键件设计研究[D].哈尔滨工业大学,机械设计及理论,2014,硕士.
[25]尹伊君.养老机构中老年人权益的保障[D].吉林大学,宪法学与行政法学,2013,硕士.
[26]张晓丽.Carvacrol对两种重要植物病原真菌抑菌活性及其作用机制的初步研究[D].云南农业大学,农药学,2014,硕士.
[27]汪贤龙.基于编辑距离的文本零水印算法研究[D].兰州大学,计算机软件与理论,2013,硕士.
[28]侯瑞.明清漆艺末世逍遥论[D].大连工业大学,设计艺术学,2011,硕士.
[29]王亚妮.汉日同形词对日本学生汉语学习的负迁移调查研究[D].兰州大学,汉语国际教育,2013,硕士.
[30]张树伟.香水柠檬无籽成因和相关基因的分离与鉴定[D].广西大学,作物遗传育种,2014,博士.
[31]张有为.人力资本、社会资本对大学生择业取向影响实证研究[D].扬州大学,劳动经济学,2012,硕士.
[32]薛萌.对我国的工伤赔偿与民事损害赔偿的竞合研究[D].吉林大学,法律,2013,硕士.
[33]张天明.农村中小学教育信息化建设与效果研究[D].华中师范大学,现代教育技术,2013,硕士.
[34]邓红艳.基于保质设计的自动制图综合研究[D].解放军信息工程大学,2006.
[35]金海.盲信号分离方法研究与其FPGA仿真实现[D].东北大学,电路与系统,2010,硕士.
[36]张怡冰.论帮闲形象在元明清戏曲中的嬗变[D].河北师范大学,中国古代文学,2012,硕士.
[37]黄德龙,张明华.宝钢能源管理系统简介[J].冶金自动化,1982,03:20-23.
[38]邓亚岷.potA和mreB在胡萝卜软腐果胶杆菌中的功能研究[D].南京农业大学,植物病理学,2013,硕士.
[39]马骏.赢得物流与电子商务的发展未来[J].信息与电脑,2014,10:56-57.
[40]王环江.过渡金属催化活化小分子循环反应的理论研究[D].西北师范大学,物理化学,2013,硕士.
[41]梁立业.TC4钛合金阳极氧化着色工艺研究[D].沈阳理工大学,材料加工工程,2013,硕士.
[42]王重玲.宁夏中部干旱带农村居民点空间布局优化研究[D].宁夏大学,人文地理学,2014,硕士.
[43]赵欢.现代教育技术在农村初中历史教学中的应用[D].河北师范大学,教育技术,2014,硕士.
[44]敬晓红.项目监理部组织结构变革研究[D].重庆大学,建筑与土木工程,2003,硕士.
[45]王慧珍.基于市场定位的企业品牌价值影响因素研究及Interbrand模型优化[D].北京交通大学,资产评估（专业学位）,2013,硕士.
[46]徐恺俐,张云霞,陈矞欣.媒介的差异化传播[J].商,2013,02:141-142.
[47]白东旭.定边县马铃薯营销策略研究[D].西北大学,工商管理（专业学位）,2012,硕士.
[48]付雷,徐永梅,王璐,金银姬.多波层位标定技术在LMD油田的应用研究[J].石油地球物理勘探,2010,S1:110-113+239+252.
[49]刘婧.磺达肝癸钠用于心房颤动导管消融术围术期的抗凝疗效观察[D].大连医科大学,内科学,2012,硕士.
[50]饶中洋.全集成连续时间滤波器的设计[D].天津大学,信号与信息处理,2004,硕士.