افزایش تفکیک پذیری تک تصویری با یادگیری از نواحی سگمنت شده تصویر ورودی

نوع مقاله: مقاله پژوهشی

نویسندگان

1 دانشجوی دکتری مهندسی کامپیوتر گرایش هوش مصنوعی، دانشگاه صنعتی شاهرود

2 دانشکده مهندسی برق و رباتیک، دانشگاه صنعتی شاهرود

3 دانشکده مهندسی کامپیوتر، دانشگاه صنعتی شاهرود

چکیده

در این مقاله، یک روش جدید خودیادگیرنده برای افزایش تفکیک پذیری تک تصویر ارائه شده است. در این روش، از تصویر ورودی، دو هرمِ وضوح پایین و وضوح بالا ساخته می شود. رابطه بین وصله های هرم وضوح پایین و روشنایی متناظر وصله‌ها در تصویر هم سطح از هرم وضوح بالا توسط رگرسیون بردار پشتیبان یادگیری می شود. برای ایجاد تخمین بهتری از روشنایی وضوح بالا، تصاویر دو هرم را براساس رنگ ناحیه بندی می کنیم و مدل های رگرسیونی را برای هر ناحیه بطور مجزا آموزش می دهیم. از طرفی برای کاهش اثر تاری در لبه های تصویر فراتفکیک شده، مدل های جداگانه ای برای یادگیری روشنایی لبه ها ارائه شده است. ویژگی های بکار رفته در یادگیری رگرسیون بردار پشتیبان، ضرایب تُنُک وصله ها در بازنمایی تُنُک و گرادیان وصله ها می‌باشد. برای هر یک از ویژگی های اشاره شده مدل های رگرسیون مجزایی آموزش داده می شود و خطای این مدل ها نیز به کمک رگرسیون بردار پشتیبان مدل می گردد. در هنگام بازسازی تصویر فراتفکیک شده، هر وصله‌ی تصویر در بالاترین سطح هرم وضوح پایین به مدل های رگرسیونی داده شده و مدلی که کمترین خطا را در تخمین مقدار روشنایی ایجاد کند مشخص می گردد. روشنایی مرکز هر وصله را مدل برنده شده تعیین می کند. نتایج آزمایشات نشان می‌دهد که روش پیشنهادی نسبت به سایر روش‌ها با توجه به معیار PSNR  و SSIM تخمین بهتری از تصویر فراتفکیک شده ایجاد می کند. مشاهده بصری نتایج نیز این ادعا را تایید می‌نماید.

کلیدواژه‌ها