都说超分辨率重建是个病态反问题,什么是病态问题呢?
病态问题:是指输出结果对输入数据非常敏感的数值分析问题. 对一个数值分析问题, 如果输入数据有微小误差,引起问题解的相对误差很大, 那么称这个问题为病态问题. 一般而言, 病态问题是指条件数很大的数值分析问题.
病态方程组举例:
x
1+2x
2=7 而 x
1+2x
2=7
2x
1-x
2=-1 2x
1-1.0009x
2=-1.003
解为x
1=1,x
2=3; 解为x
1=0.99988,x
2=3.00006 这两个方程就为良性方程, 系数微小变化,输出差距不大
2x
1+6x
2=8 而 2x
1+6x
2=8
2x
1+6.00001x
2=8.00001 2x
1+5.9999x
2=8.00002
解为x
1=1,x
2=1; 解为x
1=10,x
2=-2 这两个方程就为病态性方程, 系数微小变化,输出差距很大
对于超分辨率重建问题,低分辨率图像的成像模型大致如下:

数学模型为:
高分辨率图像HR会受到多种输入条件的影响,比如运动Mk(旋转、平移、缩放等)、成像模糊Bk(传感器模糊、运动模糊、光学模糊等,常被模型化成各种点扩散函数PSF)、下采样矩阵D、nk加性的各种噪声,这些条件的变化将会严重影响低分辨率图像的结果,所以成像过程是个病态问题,而超分辨率重建是个病态反问题。