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近年來，超分辨率是計(jì)算機(jī)視覺領(lǐng)域的一個(gè)經(jīng)典概念，其畫像增強(qiáng)去噪、細(xì)節(jié)恢復(fù)等無不展現(xiàn)了技術(shù)的突出優(yōu)勢，在監(jiān)控設(shè)備、衛(wèi)星圖像、醫(yī)學(xué)影像和視頻復(fù)原等方面都有著重要的應(yīng)用價(jià)值。目前，我們常用的一些電視、投影儀等智能設(shè)備中也能看到這項(xiàng)技術(shù)，那究竟超分辨是什么意思？下文就來簡單介紹超分辨技術(shù)的原理及其場景應(yīng)用。

超分辨率是什么意思？

【資料圖】

超分辨率指將低分辨率圖像（Low Resolution，LR）通過相關(guān)畫質(zhì)重建，呈現(xiàn)相應(yīng)高分辨率圖像（High Resolution，HR）的技術(shù)，英文全稱為Super-Resolution，我們?？吹降摹癝R”其實(shí)就是技術(shù)的簡稱。該項(xiàng)技術(shù)可以將畫面中的微小細(xì)節(jié)和增強(qiáng)特征進(jìn)行一定提純，經(jīng)過一系列的技術(shù)處理產(chǎn)生更清晰的畫面效果，為觀眾帶來舒適清晰的視覺體驗(yàn)。

超分辨率技術(shù)主要有兩種畫質(zhì)處理方法，分別為圖像插值法和深度學(xué)習(xí)法：

圖像插值法：利用已知鄰近像素點(diǎn)的灰度值來產(chǎn)生未知像素點(diǎn)的灰度值，從而使原始圖像再生出具更高分辨率的圖像。該方法僅參考當(dāng)前單幅低分辨率圖像，通過改變圖像像素?cái)?shù)量完成畫質(zhì)的提升。

深度學(xué)習(xí)法：提前建立深層次的神經(jīng)網(wǎng)絡(luò)超分模型，將低分辨率圖像輸入到訓(xùn)練好的超分模型中，利用深度神經(jīng)網(wǎng)絡(luò)重建圖像高頻細(xì)節(jié)，同時(shí)利用相鄰圖像之間的互補(bǔ)信息，以混疊的形式復(fù)原畫像，從而獲得較好的畫面顯示效果。該方法分為特征提取、非線性變換和圖像重建三步，其運(yùn)算過程參考了多幅圖像或多個(gè)視頻幀。

這兩種方法中，后者相比于前者具有更好的高分辨率視頻圖像的重建質(zhì)量，計(jì)算復(fù)雜度也更高。通常視頻類圖像恢復(fù)過程要求更高，不僅需要生成細(xì)節(jié)豐富的幀幀圖像，同時(shí)還要持續(xù)保持圖像之間的連貫度和流暢性，因此這種情況大多會采用基于深度學(xué)習(xí)法的超分辨率技術(shù)。

超分辨率的場景應(yīng)用

超分辨率技術(shù)目前已在多個(gè)領(lǐng)域得到廣泛應(yīng)用，以下列舉四個(gè)專業(yè)領(lǐng)域的應(yīng)用場景——

1.公眾安全：重建公眾監(jiān)控區(qū)域中的圖像，能更清晰地查看監(jiān)控圖像中的人臉、車牌等。

2.遙感衛(wèi)星：提高衛(wèi)星拍攝圖像的清晰度，可更好地識別公路或街道的微小細(xì)節(jié)。

3.醫(yī)學(xué)領(lǐng)域：提升醫(yī)學(xué)圖像顯示高清度，精準(zhǔn)定位病灶區(qū)域，幫助醫(yī)生更好地進(jìn)行診斷。

4.虛擬現(xiàn)實(shí)：重塑虛擬場景中低分辨率圖像，提供高清場景給用戶帶來更逼真的體驗(yàn)。

以上的幾大應(yīng)用場景用戶或許不能非常直接地接觸到，但超分辨率技術(shù)在智能家居場景中的應(yīng)用，大家一定都不會陌生。在大屏顯示領(lǐng)域，部分品質(zhì)較高的智能電視、智能投影等設(shè)備就搭載著該項(xiàng)技術(shù)。那么超分辨率技術(shù)是如何在大屏顯示端應(yīng)用的呢？下面以投影儀設(shè)備為例進(jìn)行講解。

投影儀的畫質(zhì)重塑技術(shù)

我們知道，在觀影過程中，只有高分辨率顯示的畫質(zhì)才能帶來更好的觀看體驗(yàn)，但通常也會遇到相關(guān)難題。比如想在家看一些經(jīng)典懷舊電影，但由于影片的年代較為久遠(yuǎn)、技術(shù)受限，其呈現(xiàn)的畫面的分辨率并不高，部分影片甚至連720P的分辨率水平都無法達(dá)到，這便使得用戶的觀看效果和體驗(yàn)大打折扣。

除去懷舊電影系列，部分本地資源畫面質(zhì)量良莠不齊，所以也可能會遇到畫面不高清的情況，如果要在大屏上觀看，分辨率便無法達(dá)到正常水平，尤其是使用投影儀觀看，投射畫面一般在百吋以上，部分設(shè)備更是能達(dá)到300吋，這樣對畫面分辨率的要求也就更高。此時(shí)就需要超分辨率技術(shù)的介入，使用后用戶能快速看到高清影片，無需費(fèi)力去找更多資源。

目前搭載該項(xiàng)技術(shù)的大屏設(shè)備相對稀缺，大部分僅支持對畫面色彩及細(xì)節(jié)進(jìn)行處理，無法智能提升圖像的分辨率，而國內(nèi)配備超分辨率技術(shù)的智能投影當(dāng)前僅有當(dāng)貝X5，該款投影儀在MT9679芯片的支持下，可利用更高效的AI算法，智能分辨不同類型影片，逐幀修復(fù)重塑畫質(zhì)。下圖為設(shè)備開啟XSuper超分辨率功能后的對比效果：

可以看到使用超分辨率功能后，畫面明顯更加清晰自然，人物面部細(xì)節(jié)一覽無余。在重塑過程中，不止在清晰度方面，畫面的對比度、色彩飽和度同樣也得到提高，影片整體實(shí)現(xiàn)了像素級的優(yōu)化。

以上就是超分辨技術(shù)的原理及其場景應(yīng)用的全部內(nèi)容。超分辨率技術(shù)的運(yùn)用可以重建更多細(xì)節(jié)、提高畫面精度，在各個(gè)領(lǐng)域都有著獨(dú)特的應(yīng)用價(jià)值。目前大屏端采用該項(xiàng)技術(shù)的設(shè)備相對具備超前意識，倚賴這項(xiàng)前沿技術(shù)，用戶在觀看影片時(shí)能夠有更好大屏體驗(yàn)。

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