1、高分辨率圖像能提供目標(biāo)場(chǎng)景更多的細(xì)節(jié)信息，對(duì)于圖像的分析和處理有重要作用。隨著視頻和圖像處理技術(shù)應(yīng)用的普及和快速增長(zhǎng)，人們對(duì)視頻和圖像序列的高分辨率要求越來(lái)越高，這對(duì)感光器制造技術(shù)提出了新的挑戰(zhàn)。然而，當(dāng)前通過(guò)減小單位像素尺寸或增大感光器芯片尺寸的硬件方案都存在技術(shù)上的瓶頸，同時(shí)價(jià)格昂貴的高精密感光器不適合于普及應(yīng)用。因此，在現(xiàn)有條件限制下，如何提高圖像和視頻序列的空間分辨率，就成為人們研究的重點(diǎn)。超分辨率重建技術(shù)就在這種背景下應(yīng)運(yùn)而生

2、。該項(xiàng)技術(shù)通過(guò)信號(hào)處理的軟件方法實(shí)現(xiàn)圖像空間分辨率的提升，它利用多幅關(guān)于同一場(chǎng)景的具有亞像素級(jí)位移的低分辨率圖像來(lái)重建高分辨率圖像。超分辨率重建可突破圖像采集設(shè)備的分辨率限制，充分利用多幀低分辨率圖像之間的互補(bǔ)信息，實(shí)現(xiàn)亞像素級(jí)的圖像信息融合。利用此項(xiàng)技術(shù)能夠在不升級(jí)現(xiàn)有采集設(shè)備的情況下，提高采集圖像的分辨率;也能夠在不增加傳輸信號(hào)帶寬的情況下，改善圖像或視頻的畫面質(zhì)量。因此，超分辨率重建技術(shù)在遙感、軍事、醫(yī)學(xué)成像等領(lǐng)域有很廣泛的應(yīng)用前

3、景，當(dāng)前，超分辨率重建技術(shù)已成為圖像處理領(lǐng)域最熱門的研究?jī)?nèi)容。隨著研究的加深，超分辨率研究范圍已經(jīng)從傳統(tǒng)的原始圖像序列拓展到壓縮視頻，從空間分辨率拓展到時(shí)間分辨率，從單視點(diǎn)視頻拓展到多視點(diǎn)視頻。
　　 本文對(duì)超分辨率重建技術(shù)中的若干關(guān)鍵問(wèn)題進(jìn)行了研究，主要集中在圖像配準(zhǔn)、立體圖像視差估計(jì)、立體視頻的空域/時(shí)域超分辨率重建等方面。具體工作和研究成果如下:
　　 1、超分辨率重建通常包含圖像配準(zhǔn)、插值、復(fù)原及后處理等操作，圖

4、像配準(zhǔn)是其中最為基本的一步，它的性能直接影響到圖像超分辨率重建的效果。本文提出一種結(jié)合小波多分辨率分解、NEDI插值和三步法塊匹配的亞像素配準(zhǔn)方法，在保證配準(zhǔn)精度的同時(shí)，可大大減少搜索量，提高配準(zhǔn)速度。
　　 2、基于傳統(tǒng)香農(nóng)熵的互信息是一個(gè)定量測(cè)度，它以圖像中各種灰度值出現(xiàn)的概率為出發(fā)點(diǎn)，只考慮了兩幅圖像中對(duì)應(yīng)像素的關(guān)系，忽略了水平面上像素之間的空間相關(guān)性，使得配準(zhǔn)的峰值不夠尖銳，配準(zhǔn)的最佳位置難于確定。本文提出一種結(jié)合圖像梯

5、度、方差和歸一化互信息的相似性測(cè)度，有效融合圖像定性的空間位置關(guān)系和定量的灰度統(tǒng)計(jì)信息，緩解了基于單一互信息測(cè)度配準(zhǔn)容易出現(xiàn)的局部極值問(wèn)題，同時(shí)對(duì)噪聲圖像具有一定的魯棒性。
　　 3、提出一種結(jié)合自適應(yīng)加權(quán)和互信息準(zhǔn)則的局部立體匹配方法，將前者在代價(jià)聚合中的優(yōu)勢(shì)，以及后者在代價(jià)計(jì)算中的優(yōu)勢(shì)聯(lián)合起來(lái)，有效提高了立體匹配的抗輻射干擾性能力。實(shí)驗(yàn)結(jié)果表明，本文所提出的立體匹配算法獲得的視差精度與當(dāng)前優(yōu)秀的局部算法精度相當(dāng)，尤其能夠很好