第一章 绪论 1
1.1研究背景和动机 1
1.1.1数字影像传感器 1
1.1.2什么是空间分辨率？ 3
1.1.3为什么需要超分辨率复原重建？ 4
1.2影像超分辨率复原重建的概念 5
1.2.1超分辨率复原重建的基本定义 5
1.2.2相关影像处理技术与超分辨率复原重建的联系和区别 6
1.3超分辨率复原重建的应用 9
1.3.1应用领域 9
1.3.2应用实例分析 12
1.4论文概述 15
第二章 超分辨率复原重建概述 17
2.1超分辨率复原重建研究的发展历史和现状 17
2.1.1研究发展历史综述 17
2.1.2超分辨率研究的类别 21
2.2超分辨率复原重建的基本理论模型 22
2.3几种重要的超分辨率复原重建算法 24
2.3.1傅立叶频域算法 24
2.3.2非均匀插值（NUI）算法 25
2.3.3迭代反投影（IBP）算法 26
2.3.4基于概率理论的算法 28
2.3.5基于集合理论的算法 30
2.3.6Delaunay三角网重建算法 32
2.3.7算法比较 35
2.4研究中存在的挑战及未来的发展趋势 36
2.5本章小结 37
第三章 理论分析和建模 38
3.1线性移不变系统的降质模型 38
3.1.1点扩展函数 38
3.1.2线性移不变系统 40
3.1.3线性移不变系统下影像降质的一般模型 41
3.2影像降质因素及典型模糊函数 42
3.2.1运动模糊 43
3.2.2散焦模糊 44
3.2.3大气扰动 45
3.2.4盒型模糊 45
3.2.5高斯模糊 45
3.3逆问题与不适定问题 46
3.3.1影像重建中的逆问题与不适定问题 46
3.3.2不适定问题的规整化 47
3.4基于不同降质模型的超分辨率复原重建 48
3.4.1基于形变的多帧降质模型 49
3.4.2基于运动模糊的多帧降质模型 50
3.4.3重建模型 51
3.5本章小结 52
第四章 序列帧运动模糊PSF参数估计及非线性复原重建 53
4.1运动模糊建模 53
4.1.1运动模糊产生的原因 53
4.1.2运动模糊降质模型 54
4.1.3运动模糊PSF的参数 56
4.2运动模糊PSF估计研究中存在的误区 57
4.3基于倒频谱的运动模糊PSF参数估计 58
4.3.1倒频谱算法原理 59
4.3.2运动模糊PSF参数估计 61
4.4多帧运动模糊复原 63
4.4.1运动模糊的线性复原算法 64
4.4.2重叠伪影产生原因分析 66
4.4.3运动模糊引起的重叠伪影的预抑制 70
4.4.4抑制重叠伪影的多帧非线性盲复原算法 74
4.5实验及分析 77
4.5.1实验一：倒频谱估计运动模糊PSF参数 77
4.5.2实验二：多帧抑制重叠伪影的非线性盲复原 79
4.6本章小结 80
第五章 基于Gauss-POCS模型的盲超分辨率复原重建 82
5.1问题的提出 82
5.2奇异帧检测 83
5.3影像的初始估计值 84
5.3.1双线性插值 84
5.3.2保持边缘特性的双边滤波插值 86
5.3.3算法比较 88
5.4多帧亚像素运动估计 90
5.4.1Keren全局运动估计 90
5.4.2全局与局部相结合的时空梯度迭代运动估计 91
5.5序列影像盲超分辨率重建 95
5.5.1POCS的理论及方法 95
5.5.2盲超分辨率复原重建 97
5.5.3重叠伪影的后抑制 101
5.5.4多帧联合去噪 102
5.5.5盲超分辨率复原重建能力分析 103
5.6实验及分析 104
5.6.1实验一：降质不一致影像序列的超分辨率重建 104
5.6.2实验二：局部运动视频盲超分辨率重建 105
5.6.3实验三：标准分辨率测试图卡影像分辨率提升 105
5.6.4实验四：监控视频影像多帧超分辨率重建 108
5.7本章小结 111
第六章 超分辨率复原重建影像质量评价 113
6.1数字影像质量评价方法 113
6.1.1主观评价方法 113
6.1.2客观评价方法 115
6.1.3影像质量评价算法分析与比较 123
6.2超分辨率复原重建评价的比较与分析 124
6.3超分辨率复原重建评价体系建立的思路和原则 126
6.3.1超分辨率重建影像的特点 126
6.3.2超分辨率重建评价研究存在的问题 127
6.3.3评价体系建立的基本准则 127
6.4重叠伪影的后抑制与评价 128
6.5评价实例和分析 129
6.5.1实验一：重叠伪影的后抑制与评价 129
6.5.2实验二：多种客观评价指标对重建影像和抑制重叠伪影影像的综合评价 131
6.6本章小结 132
第七章 总结和展望 133
7.1本文工作总结 133
7.2进一步的研究工作与展望 135
参考文献 136
缩略语表 152
致谢 154