基于卷积神经网络梯度和纹理补偿的单幅图像超分辨率重建

现有的单幅图像超分辨率重建算法大都在追求高峰值信噪比（Peak signal-to-noise ratio， PSNR），在特征提取过程中缺少对图像纹理细节信息的关注，导致重建图像的人眼主观感知效果不太理想。为了解决这一问题，本文提出了一种基于卷积神经网络梯度和纹理补偿的单幅图像超分辨率重建算法。具体设计了3条支路分别用于结构特征提取、纹理细节特征提取及梯度补偿，然后利用所提出的融合模块对结构特征和纹理细节特征进行融合。为防止重建过程中丢失图像的纹理信息，提出纹理细节特征提取模块补偿图像的纹理细节信息，增强网络的纹理保持能力；同时，利用梯度补偿模块提取的梯度信息对结构信息进行增强；此外还构建了深层特征提取结构，结合通道注意力与空间注意力对深层特征中的信息进行筛选及特征增强；最后利用二阶残差块对结构和纹理特征进行融合，使重建图像的特征信息更加完善。通过对比实验验证了本文方法的有效性和优越性。