欢迎来到知嘟嘟! 联系电话:13336804447 卖家免费入驻,海量在线求购! 卖家免费入驻,海量在线求购!
知嘟嘟
我要发布
联系电话:13336804447
知嘟嘟经纪人
收藏
专利号: 2019103870786
申请人: 电子科技大学中山学院
专利类型:发明专利
专利状态:已下证
专利领域: 计算;推算;计数
更新日期:2024-02-23
缴费截止日期: 暂无
价格&联系人
年费信息
委托购买

摘要:

权利要求书:

1.一种基于深度卷积预测与插值的分辨率提升方法,其特征在于:包括如下步骤:步骤1:构建深度卷积网络,并预处理图片集,深度卷积网络包括特征提取网络、预测网络和重构网络;

步骤2:利用预处理后的训练集中的低分辨率图片Pl输入上述深度卷积网络进行特征提取、邻域特征预测、邻域特征插值和重构预测出高分辨率图片Ph,计算Ph与训练集中目标高分辨率图片Pt间的均方损失,并通过梯度下降训练各部分网络,重复上述过程迭代M次完成训练;

步骤3:将实际场景中的低分辨率图片输入已训练的深度卷积网络,即可获取高分辨率图片。

2.根据权利要求1所述的一种基于深度卷积预测与插值的分辨率提升方法,其特征在于:所述步骤1包括如下步骤:步骤1.1:构建包括特征提取网络、预测网络和重构网络的深度卷积网络,所述特征提取网络包括五个串联的网络块,所述预测网络包括三个串联的网络块,所述重构网络包括串联连接的7个网络块和卷积层,所述网络块包括一个卷积层、批正则和PRELU激活函数;

步骤1.2:图片集包括训练集,所述训练集包括高分辨率图片和低分辨率图片;训练集的预处理包括选取K*K大小的图像块,其中,0

3.根据权利要求1所述的一种基于深度卷积预测与插值的分辨率提升方法,其特征在于:所述步骤2包括如下步骤:步骤2.1:将测试集的低分辨率图片输入提取网络B‑net获取低分辨率图片特征F0;

步骤2.2:将低分辨率图片特征F0输入预测网络P‑net预测高分辨率图片各个邻域特征F1,…,Fn,n=N*N‑1,N为放大倍数;

步骤2.3:将高分辨率图片各个邻域特征F1,…,Fn以及F0进行特征插值获取高分辨率图片特征Fh;

步骤2.4:将高分辨率图片特征Fh输入重构网络R‑net进行重构,获取高分辨率图片Ph;

步骤2.5:重复步骤2.1‑2.4,判断是否达到迭代阈值,若是,则完成训练保存各部分权值;若否,则将重构后的高分辨率图片Ph和测试集中的高分辨率图片Pt计算均方损失后,利用梯度下降训练深度卷积网络。

4.根据权利要求3所述的一种基于深度卷积预测与插值的分辨率提升方法,其特征在于:所述步骤2.2中预测网络P‑net采用迭代预测,当前的输入为上一次预测网络P‑net的输出,所述预测网络P‑net采用具有权值共享的网络。

5.根据权利要求2所述的一种基于深度卷积预测与插值的分辨率提升方法,其特征在于:所述构建包括特征提取网络B‑net、预测网络P‑net和重构网络R‑net的深度卷积网络采用参数调整方式,包括如下步骤:步骤a1:构建上述步骤1.1中的网络块CovBlk,其中卷积核大小均为3x3,PRELU的初始参数设为0.1;

步骤a2:设B‑net,P‑net和R‑net中CovBlk的数目分别为N1、N2和N3,根据具体问题确定网络规模获取三个整数的范围;

步骤a3:训练N1、N2和N3的各种取值情况的网络,并测试各个情况的效果,最终得到最佳的N1、N2和N3。

6.根据权利要求1所述的一种基于深度卷积预测与插值的分辨率提升方法,其特征在于:所述均方损失计算公式如下:其中,Pt(i,j)表示目标高分辨率图片中坐标为(i,j)的像素,Ph(i,j)表示预测高分辨率图片中坐标为(i,j)的像素,H和W分别表示所有训练图片的高度最小值和宽度最小值。

7.一种基于深度卷积预测与插值的分辨率提升系统,其特征在于:包括

预处理单元,用于将图片集分类为测试集和训练集,并将训练集中的高低分辨率图片随机裁剪出指定大小的低分辨率图像块和相应放大倍数的高分辨率图像块;

网络构建单元,用于构建包括特征提取网络、预测网络和重构网络的深度卷积网络;

训练单元,用于将训练集图片输入深度卷积网络特征提取、邻域特征预测、邻域特征插值和重构,完成训练;

测试单元,用于将测试集的低分辨率图片输入已训练的深度卷积网络获取高分辨率图片,并与目标高分辨率图片计算PSNR值,用来评判模型效果。

8.根据权利要求7所述的一种基于深度卷积预测与插值的分辨率提升系统,其特征在于:所述特征提取网络包括五个串联的网络块,所述预测网络包括三个串联的网络块,所述重构网络包括串联连接的7个网络块和卷积层,所述网络块包括一个卷积层、批正则和PRELU激活函数。

9.根据权利要求7所述的一种基于深度卷积预测与插值的分辨率提升系统,其特征在于:所述训练单元包括均方损失计算单元,所述均方损失计算公式如下:其中,Pt(i,j)表示目标高分辨率图片中坐标为(i,j)的像素,Ph(i,j)表示预测高分辨率图片中坐标为(i,j)的像素,H和W分别表示所有训练图片的高度最小值和宽度最小值。

10.根据权利要求7所述的一种基于深度卷积预测与插值的分辨率提升系统,其特征在于:所述网络构建单元采用参数调整方式,细节如下:步骤b1:构建深度卷积网络中网络块CovBlk,其中卷积核大小均为3x3,PRELU的初始参数设为0.1;

步骤b2:设特征提取网络B‑net,预测网络P‑net和重构网络R‑net中CovBlk的数目分别为N1、N2和N3,根据具体问题确定网络规模获取三个整数的范围;

步骤b3:训练N1、N2和N3的各种取值情况的网络,并测试各个情况的效果,最终得到最佳的N1、N2和N3。