[发明专利]全局上下文先验约束的抗遮挡人脸超分辨率方法及其系统

权利要求书

1.基于全局上下文先验约束的抗遮挡人脸超分辨率方法，其特征在于：其包括以下步骤：

S1：构建包含高分辨率人脸图像库及其对应的低分辨率人脸图像库的训练库；

S2：采用相同的分块方式将待处理低分辨率人脸图像、以及训练库中图像划分为具交叠部分的图像块，所述图像块为边长为bb的正方形图像块；

S3：在分块基础上，分别为高分辨率人脸图像库和低分辨率人脸图像库做预处理，求取每一个位置与其他位置块的关联度，即针对高分辨率人脸图像库中每一个人脸图像块位置，计算其与其他人脸图像块位置的关联度；

S4：将得到的关联度向量中弱关联度的连接全部去掉，仅留下关联度高的指定数目的连接；

S5：对待处理低分辨率人脸图像x_in的每一个块位置做遍历和预处理，判断每个待处理块的遮挡程度；S5的具体步骤为：

将x_in用相同的方法划分为U行V列的M个块，遍历x_in的M个位置，记下每一个位置的遮挡情况，有遮挡记为1，否则为0，得到一个M维标志位向量遮挡标准为检查人脸图像块的bb×bb矩阵中，是否有Thresh整列或Thresh整行的相同数值，其中，Thresh指判定行列数目的阈值；S6：统一超分辨率恢复每一个无遮挡区域的图像块；具体步骤为：

S6.1，输入样本x_in的第i个块重建高分辨率块时，取出位置i对应的索引向量集合idⁱ，根据idⁱ中的索引表，取出位置块，级联作为输入的表征向量

S6.2，低分辨率库样本集合Xⁱ也据此修改，根据idⁱ中的索引表，取出位置块集合，按照相同的级联方式级联，记作

S6.3，通过特定的正则项最小化重建误差过寻求表示系数ωⁱ，目标函数如下：

其中，λ表示平衡系数，D表示距离约束对角阵，即D＝diag{d₁，d₂，...，d_k}，且对角元素计算方法为：

S6.4，得到表示系数ωⁱ后，将表示系数ωⁱ和近邻关系投影到高分辨率空间，得到高分辨率表示库二者以权重加和的形式表示，得到最终结果，计算公式记作：

S7：统一超分辨率恢复每一个有遮挡区域的图像块；遮挡部分的位置块采用参数传递的方式将全局近邻位置中无遮挡部分的已经求得的重建系数作为参数进行处理，其具体步骤为：

S7.1，设遮挡部分的位置块根据位置i，取出高分辨率在位置i的全部训练块yⁱ，记为

S7.2，根据位置i从近邻标号集合id中取出位置i的全局上下文近邻的位置标号向量idⁱ作为参数的来源，其中k＝1，2，...K，K为向量idⁱ的长度；

S7.3，遍历所有的K值：

当的flag值为0，则取位置的已有参数为ωⁱ；

当中遍历所有k得到的的flag都为1，则用idⁱ作为锚点——遍历找出其在id中的近邻遍历的所有元素直至ωⁱ找到其替代参数；

S7.4，基于ωⁱ和yⁱ得到有遮挡区域的高分辨率重建图像块

S8：按位置拼接S7和S6所得高分辨率人脸图像块，得高分辨率人脸图像。

2.根据权利要求1所述的基于全局上下文先验约束的抗遮挡人脸超分辨率方法，其特征在于：S1具体步骤为：将高分辨率人脸图像库中高分辨率人脸图像位置对齐，并进行降质处理，得对应的低分辨率人脸图像库，高分辨率人脸图像库和低分辨率人脸图像库构成人脸训练库；同时使待处理低分辨率人脸图像与人脸训练库中图像大小相同且位置对齐。

3.根据权利要求2所述的基于全局上下文先验约束的抗遮挡人脸超分辨率方法，其特征在于：所述位置对齐采用仿射变换法进行位置对齐。