[发明专利]一种基于残差保持的人脸超分辨率方法

权利要求书

1.一种基于残差保持的人脸超分辨率方法，其特征在于，包括以下步骤：

步骤1：获得经过眼睛和嘴巴位置对齐的高分辨率人脸样本图像库Y_s，以及与其一一对应的低分辨率人脸样本图像库X_s；

步骤2：将所述的高分辨率人脸样本图像库Y_s的图像和对应的低分辨率人脸样本图像库X_s中的图像进行一一分块，用对应图像具有交叠部分的图像块集来表示Y_s和X_s中的每一对应图像；

步骤3：获取待处理的低分辨率图像x，并采用上述步骤2中图像分块的方法对x分块，得到所述的低分辨率图像x的块域训练集{x_ij}，其中，x_ij表示x处于位置标号为(i,j)的待估计块；

步骤4：取出X_s在(i,j)位置上的所有图像块，做主成分分析，得到低分辨率图像基E和对应低分辨率平均脸c_mean；取出Y_s在(i,j)位置上的所有图像块，做主成分分析，得到高分辨率图像基E_h和对应高分辨率平均脸c_hmean，并基于图像基E和E_h，以及c_mean和c_hmean，对所述的低分辨率图像x的在(i,j)位置上的图像块x_ij进行高频信息重建，获得x_ij的平滑高频成分O_Fij，进而获得{x_ij}的平滑高频成分{O_Fij}；

步骤5：利用X_s在(i,j)位置上的所有图像块和Y_s在(i,j)位置上的所有图像块，求得局部标准差比例，用局部标准差比例获得x_ij的标准差投影高频成分O_Sij，进而获得{x_ij}的标准差投影高频成分{O_Sij}；

步骤6：利用细节增强，通过近邻查找做约束，获得x_ij的高频补偿成分O_Rij，进而获得{x_ij}的高频补偿成分{O_Rij}；

步骤7：计算{x_ij}的高分辨率重建块集合{O_ij}：

O_ij=αO_Fij+βO_Sij+γO_Rij+c_hmean；

其中，c_hmean表示高分辨率对应块的平均脸，α，β和γ表示权重值；

步骤8：将所述的高分辨率重建块集合{O_ij}拼接组合，获得待处理的低分辨率图像x的高分辨率图像O。

2.根据权利要求1所述的基于残差保持的人脸超分辨率方法，其特征在于：步骤1中所述的获得经过眼睛和嘴巴位置对齐的高分辨率人脸样本图像库Y_s，其具体实现包括以下子步骤：

步骤1.1：对高分辨率人脸样本图像库中的所有图像，框取相同大小的人脸；

步骤1.2：对高分辨率人脸样本图像库中的所有图像中的人脸分别进行特征点标注，所述的特征点是有语义的位置，包括眼角两个点，鼻尖一个点，嘴角两个点；

步骤1.3：利用仿射变换的方法把高分辨率人脸样本图像库中的所有图像中的对应特征点对齐，得到眼睛和嘴巴位置对齐的高分辨率人脸样本图像库Y_s。