[发明专利]图像超分辨率重建方法、装置以及计算机可读存储介质

权利要求书

1.一种图像超分辨率重建方法，其特征在于，所述方法包括以下步骤：

S10:获取RGB三通道LR图像；

S20:将所述RGB三通道LR图像通过第一卷积层，以获得图像浅层特征图；

S30:将所述图像浅层特征图输入到残差模块，以得到残差特征图；

S40:将所述残差特征图输入到位置注意力模块，以获取融合后的特征图，所述步骤S40具体包括：

S40a：将所述残差特征图通过第二卷积层，以获得初始特征图，

S40b：将所述初始特征图分三支路分别输入第三卷积层，获得第一支路特征图、第二支路特征图和第三支路特征图，其中所述第一支路特征图、所述第二支路特征图和所述第三支路特征图的特征维度均为C×H×W，C为特征图通道数量，H为特征图高度，W为特征图宽度；

S40c：将所述第一支路特征图、所述第二支路特征图和所述第三支路特征图的特征维度均调整为C×N，并将所述第一支路特征图进行转置以使其特征维度为N×C，其中N＝H×W；

S40d：将所述第一支路特征图与所述第二支路特征图进行矩阵乘法，获得相似性矩阵，

S40e：将所述相似性矩阵通过softmax层计算得到位置注意力模板矩阵，其中所述位置注意力模板矩阵即是图像中第i个位置在第j个位置上的影响效应，

S40f：将所述第三支路特征图与所述位置注意力模板矩阵的转置矩阵进行相乘，以获得显著性纹理特征图，

S40g：将所述显著性纹理特征图和所述初始特征图进行图像对应像素的相加，以得到融合后的特征图；

S50:将所述融合后的特征图输入到上采样模块，以获得重建图像。

2.根据权利要求1所述的图像超分辨率重建方法，其特征在于，包括16个所述残差模块，所述步骤S20具体包括：

将所述图像浅层特征图输入到第一个残差模块，以得到第一残差特征图；

将所述第一残差特征图输入到第二个残差模块中，重复上述步骤以得到第二残差特征图；再将其输入到下一个残差模块中直至输入到最后一个残差模块，以得到最终的残差特征图。

3.根据权利要求1所述的图像超分辨率重建方法，其特征在于，所述第一卷积层的卷积核大小为3×3，通道数为64。

4.根据权利要求1所述的图像超分辨率重建方法，其特征在于，所述残差模块包括两层残差卷积层，且两个所述残差卷积层之间设有用于作为激活函数的整流线性单元，且所述残差模块内部采用局部残差连接。

5.根据权利要求4所述的图像超分辨率重建方法，其特征在于，所述残差卷积层的卷积核大小为3×3，通道数为64。

6.根据权利要求1所述的图像超分辨率重建方法，其特征在于，所述上采样模块包括三个第四卷积层和两个2倍上采样层，任两个所述第四卷积层之间设有一个2倍上采样层，两个2倍上采样层之间设有一个第四卷积层。

7.根据权利要求1所述的图像超分辨率重建方法，其特征在于，在将所述融合后的特征图输入到上采样模块之后，所述方法还包括：采用L1损失函数优化整个模型以重建高分辨率图像。

8.根据权利要求1所述的图像超分辨率重建方法，其特征在于，所述步骤S50还包括：

将所述融合后的特征图和所述图像浅层特征图进行图像对应像素的相加，再将融合得到的特征图输入到上采样模块中。