q位置的郵鄰塊，媒表示和4之間的 相關(guān)性；Wpq表示B(IJ)被瑪，,表示的權(quán)重;D是一個(gè)對(duì)角線方陣，對(duì)角線值為8(1,"距離所有 拼接近鄰巧的距離，D = diag(dpq,l, . . .，dpq,K)，dpq,l表示距離度量參數(shù)，其中
，Dis(.)是歐氏距離計(jì)算，exp(.)表示指數(shù)運(yùn)算； 嗎g =候/端+炒'￡))-1媒乂 ,,，丫表示經(jīng)驗(yàn)值獲得的平衡參數(shù)；
[0020] 步驟4.4 :將求得的CO pq和近鄰集合端J相乘，得到對(duì)應(yīng)高分辨率估計(jì)ypq : .Vw =Ix.仰M ;斯J的高分辨率空間的對(duì)應(yīng)塊，即是近鄰集合端* '左二1
[0021] 步驟4.5:利用步驟4.1到步驟4.4處理完每一個(gè)郵鄰塊，得到高分辨率估計(jì)的集 合:. ,
[00剖步驟5:求取權(quán)重嫂=乂鴻' + (1-義)媒:'。；
[002：3]其中，
昭r是 在pq位置上的所有低分辨率人臉圖像庫(kù)中的圖像塊的平均值，町!!苗'是在Q J)位置上的所 有低分辨率人臉圖像庫(kù)中的圖像塊的平均值，A是經(jīng)驗(yàn)權(quán)重值，取值在[0，1];
[0024]步驟6:融合高分辨率估計(jì)的集合為一個(gè)高分辨率估計(jì)y(i,j)， Nq 如.!'、=言V M端; g二 1
[0025] 步驟7:拼接高分辨率人臉圖像塊y(i,^，得高分辨率人臉圖像。
[0026] 作為優(yōu)選，步驟1中所述構(gòu)建訓(xùn)練庫(kù)，是將高分辨率人臉圖像庫(kù)中高分辨率人臉圖 像位置對(duì)齊，并進(jìn)行降質(zhì)處理，得對(duì)應(yīng)的低分辨率人臉圖像庫(kù)，高分辨率人臉圖像庫(kù)和低分 辨率人臉圖像庫(kù)構(gòu)成訓(xùn)練庫(kù)。
[0027] 作為優(yōu)選，步驟2中采用相同的分塊方式將待處理低分辨率人臉圖像和訓(xùn)練庫(kù)中 圖像劃分為具交疊部分的圖像塊，首先使待處理低分辨率人臉圖像與訓(xùn)練庫(kù)中圖像大小相 同，且位置對(duì)齊。
[0028] 作為優(yōu)選，所述位置對(duì)齊是采用仿射變換法進(jìn)行位置對(duì)齊。
[0029] 本發(fā)明的系統(tǒng)所采用的技術(shù)方案是:一種基于上下文線性模型的人臉超分辨率處 理系統(tǒng)，其特征在于：包括訓(xùn)練庫(kù)構(gòu)建模塊、分塊模塊、郵鄰塊構(gòu)建模塊、高分辨率估計(jì)模 塊；
[0030] 所述訓(xùn)練庫(kù)構(gòu)建模塊，用來(lái)構(gòu)建包含高分辨率人臉圖像庫(kù)及其對(duì)應(yīng)的低分辨率人 臉圖像庫(kù)的訓(xùn)練庫(kù)；
[0031] 所述分塊模塊，用來(lái)采用相同的分塊方式將待處理低分辨率人臉圖像和訓(xùn)練庫(kù)中 圖像劃分為具交疊部分的邊長(zhǎng)為PSize的正方形圖像塊；
[0032] 所述郵鄰塊構(gòu)建模塊，用來(lái)對(duì)待處理低分辨率圖像塊，構(gòu)建其郵鄰塊；
[0033] 所述高分辨率估計(jì)模塊，用各個(gè)位置的郵鄰塊分別輔助待處理圖像塊來(lái)估計(jì)高分 辨率模塊;所述高分辨率估計(jì)模塊包括一下子模塊：
[0034] 第一子模塊，用于目標(biāo)位置塊和郵鄰塊拼接；
[0035] 第二子模塊，然后在低分辨率塊的拼接庫(kù)中，查找待處理低分辨率拼接塊的近鄰；
[0036] 第=子模塊，用于利用待處理低分辨率拼接塊的近鄰，線性權(quán)重表示出待處理低 分辨率拼接塊，記下權(quán)重COpq;
[0037] 第四子模塊:用于將求得的COpq和對(duì)應(yīng)高分辨率塊近鄰集合A相乘，得到對(duì)應(yīng)高 分辨率估計(jì)集合；
[0038] 權(quán)重求取模塊:用于求取估計(jì)的多個(gè)高分辨率圖像所占權(quán)重；
[0039] 融合模塊:用于融合高分辨率估計(jì)的集合為一個(gè)高分辨率估計(jì)J);
[0040] 拼接模塊，用于根據(jù)位置i拼接高分辨率人臉圖像塊y(ij)，得高分辨率人臉圖像。
[0041] 和現(xiàn)有技術(shù)相比，本發(fā)明具有W下優(yōu)點(diǎn)和積極效果：
[0042] 由于考慮到在庫(kù)圖像塊的上下文線性空間，運(yùn)種對(duì)空間流形約束的加入，使得重 建的權(quán)重系數(shù)能夠同時(shí)考慮目標(biāo)位置在待處理圖像和訓(xùn)練圖像庫(kù)中的上下文關(guān)系，使得代 表個(gè)性值的待處理圖像上下文關(guān)系和代表經(jīng)驗(yàn)值的訓(xùn)練圖像庫(kù)上下文關(guān)系同時(shí)約束訓(xùn)練 結(jié)果，對(duì)于降質(zhì)因素具有更強(qiáng)的魯棒性，對(duì)于空間表達(dá)具有更強(qiáng)的穩(wěn)固性和精確性。所W， 本發(fā)明基于流形的超分辨率方法，引入圖像塊上下文線性關(guān)系作為約束，通過(guò)對(duì)待處理圖 像塊多重表達(dá)一致性的有效利用，來(lái)解決低質(zhì)量環(huán)境下人臉圖像的恢復(fù)缺乏真實(shí)性的問 題，在主觀質(zhì)量上可顯著提高恢復(fù)圖像的視覺感受。
[0043] 本發(fā)明具有普適性，對(duì)于一般的低質(zhì)量人臉圖像均可W取得較好的恢復(fù)效果;特 別對(duì)于低質(zhì)量監(jiān)控環(huán)境下人臉圖像的恢復(fù)，效果更加明顯。
【附圖說(shuō)明】
[0044] 圖1是本發(fā)明實(shí)施例的流程示意圖；
[0045] 圖2是本發(fā)明實(shí)施例的人臉圖像基于位置分塊示意圖。
【具體實(shí)施方式】
[0046] 為了便于本領(lǐng)域普通技術(shù)人員理解和實(shí)施本發(fā)明，下面結(jié)合附圖及實(shí)施例對(duì)本發(fā) 明作進(jìn)一步的詳細(xì)描述，應(yīng)當(dāng)理解，此處所描述的實(shí)施示例僅用于說(shuō)明和解釋本發(fā)明，并不 用于限定本發(fā)明。
[0047] 本發(fā)明利用在庫(kù)圖像塊的流形空間作為第二層流形，利用待處理圖像塊的流形空 間作為第一次流形，通過(guò)流形空間的空間關(guān)聯(lián)提供待處理圖像塊多重表達(dá)的一致性，用一 致性約束增強(qiáng)圖像塊的準(zhǔn)確表征和魯棒性。本發(fā)明在基于局部嵌入的傳統(tǒng)流形假設(shè)的人臉 超分辨率算法中引入雙層流形假設(shè)，通過(guò)雙層流行假設(shè)對(duì)于待處理圖像塊進(jìn)行多重表達(dá)， 利用多重表達(dá)的一致性作為約束，增強(qiáng)圖像塊表征的一致性和噪聲魯棒性，提升恢復(fù)結(jié)果 的客觀質(zhì)量和相似度。
[0048] 本發(fā)明面向監(jiān)控環(huán)境下的極低質(zhì)量人臉圖像，采用雙層流形假設(shè)和一致性約束圖 像塊的表征。具體實(shí)施時(shí)，本發(fā)明技術(shù)方案可采用計(jì)算機(jī)軟件技術(shù)實(shí)現(xiàn)自動(dòng)運(yùn)行流程。
[0049] 請(qǐng)見圖1，本發(fā)明提供的一種基于上下文線性模型的人臉超分辨率處理方法，包括 W下步驟：
[0050] 步驟1:構(gòu)建訓(xùn)練庫(kù)，所述訓(xùn)練庫(kù)包含高分辨率人臉圖像庫(kù)及其對(duì)應(yīng)的低分辨率人 臉圖像庫(kù)；
[0051] 取歸一化的清晰人臉圖像若干作為高分辨率圖像庫(kù)，將高分辨率圖像庫(kù)經(jīng)過(guò)統(tǒng)一 下采樣過(guò)程得到低分辨率圖像庫(kù)。例如，下采樣過(guò)程為：依次對(duì)高分辨率人臉圖像下采樣4 倍、模糊窗過(guò)濾3*3、上采樣4倍，得到與高分辨率人臉圖像對(duì)應(yīng)的低分辨率人臉圖像，從而 獲得低分辨率人臉圖像庫(kù)。"
[0052] 將高分辨率人臉圖像庫(kù)Y中高分辨率人臉圖像位置對(duì)齊，對(duì)高分辨率人臉圖像進(jìn) 行降質(zhì)處理得對(duì)應(yīng)的低分辨率人臉圖像，從而獲得低分辨率人臉圖像庫(kù)X。
[0053] 具體實(shí)施中，首先，將高分辨率人臉圖像的眼睛和嘴己位置對(duì)齊;然后，對(duì)高分辨 率人臉圖像依次進(jìn)行下采樣、模糊窗過(guò)濾、上采樣，得到與高分辨率人臉圖像對(duì)應(yīng)的低分辨 率人臉圖像。
[0054] 為便于實(shí)施參考，下面將提供采用仿射變換法實(shí)現(xiàn)人臉圖像對(duì)齊的具體過(guò)程：
[0055] 對(duì)高分辨率人臉圖像進(jìn)行特征點(diǎn)標(biāo)注，特征點(diǎn)為五官邊緣點(diǎn)，例如眼角、鼻尖、嘴 角等;然后，采用仿射變換法對(duì)齊特征點(diǎn)。
[0056] 仿射變換法具體為：
[0057] 將高分辨率人臉圖像庫(kù)Y中所有人臉圖像相加并除W樣本數(shù)，得平均臉。設(shè)(x'l, y'l)為平均臉上第i個(gè)特征點(diǎn)坐標(biāo)，（xi，yi)為待對(duì)齊的高分辨率人臉圖像上對(duì)應(yīng)的第i個(gè)特 a b C 征點(diǎn)坐標(biāo)。設(shè)仿射矩陣M 6 /，其中a、b、C、d、e、f為仿射變換系數(shù)， 0 0 1 < X'. =OT'. +M>'.,+C表示平均臉和待對(duì)齊的高分辨率人臉圖像上第i個(gè)特征點(diǎn)坐標(biāo)(x'i，y'i) V, +ev, +/ 和(xi，yi)間的關(guān)系，采用直接線性變換法求解仿射變換矩陣M。待對(duì)齊的高分辨率人臉圖像 所有坐標(biāo)點(diǎn)與仿射矩陣M相乘得到的坐標(biāo)即對(duì)齊后的高分辨率人臉圖像坐標(biāo)。
[0058] 對(duì)對(duì)齊后的高分辨率人臉圖像做降質(zhì)處理，例如，依次對(duì)高分辨率人臉圖像下采 樣4倍、模糊窗過(guò)濾3*3、上采樣4倍，得到與高分辨率人臉圖像對(duì)應(yīng)的低分辨率人臉圖像，從 而獲得低分辨率人臉圖像庫(kù)X。
[0059] 高分辨率人臉圖像庫(kù)Y和低分辨率人臉圖像庫(kù)X中人臉圖像一一對(duì)應(yīng)，構(gòu)成高低分 辨率人臉圖像對(duì)。高分辨率人臉圖像庫(kù)Y和低分辨率人臉圖像庫(kù)對(duì)勾成訓(xùn)練庫(kù)。
[0060] 使待處理低分辨率人臉圖像與訓(xùn)練庫(kù)中圖像大小相同，且位置對(duì)齊。
[0061] 本發(fā)明是要對(duì)待處理低分辨率人臉圖像X進(jìn)行處理，估計(jì)出其對(duì)應(yīng)的高分辨率人 臉圖像，將估計(jì)出的高分辨率人臉圖像記為