提高图像分辨率

我知道有些示波器（DSA8300）会以几百个kS / s的速率重复采样以重建几GHz信号。我想知道这是否可以扩展到2D信号（照片）。我是否可以使用商用16MP相机拍摄一系列（例如4张）静态图片以最终重建32MP图像？这样做会删除每个图像中的别名吗？

如果从单个图像尝试这种操作，则由于没有引入新的信息，因此显然不起作用。如果所拍摄的所有图片都完全相同，那么我是否仍会拥有一张图像呢？那么变化是必不可少的吗？CCD / CMOS噪声足够使这种事情起作用吗？

这种技术或算法有名称吗？我应该找什么？

image-processing aliasing resolution superresolution inverse-problem

— 卢勋爵
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CCD噪声对您无济于事，但照相机的物理移动可以。使用同一台相机在相同位置拍摄同一场景的多张照片只会减少噪点，而不会减少混叠。您仍在测量相同的点。但是，拍摄彼此之间相距少于一个像素的图片将为您提供有效更高的采样率，从而有助于消除混叠。

— endlith 2012年

我有一个尼康DX，宽度为23.6mm，在该尺寸上有4928像素。这占了传感器上每个光点的宽度〜4.7889微米。那么，我是否应该沿着宽度轴将相机移动此数量的几分之一？每次移动相机0.47微米说10张照片？沿高度相同吗？这听起来像一个周末项目，没有现成的步进电机：'-（

— LordLoh。2012年

事后想，我想知道我是否可以使用单张光场相机（Lytro）的不同焦平面的多张照片来重建超分辨率图像？凭直觉，我认为这是行不通的：-/

— 卢勋爵。

不，这取决于到目标，光学元件等的距离。想象一下，光线从相机的每个像素中射出，被镜头弯曲，然后撞击目标，因此被矩形的点网格覆盖。这些就是每个相机像素看到的点。如果目标是一面被条纹覆盖的墙，并且条纹在每个网格点之间交替多次，那么您将具有锯齿。

— endlith 2012年

现在这很有意义：-)在这种情况下，0.4微米的运动实际上根本没有运动！

— 卢勋爵。

Answers:

这种技术的一个词就是超分辨率。

通常，此技术依赖于每个图像与其他图像略有偏移。通过在两次拍摄之间不移动而获得的唯一收益是降低噪音水平。

— 彼得·K.
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这样可以消除图像的锯齿部分吗？喜欢建造窗户和细网吗？如果每个图像都具有别名，是否仍可以恢复丢失的信息？

— 卢勋爵。

看起来可以消除混叠的某些效果。

— 彼得·K。

直观地讲，如果将传感器以其分辨率的的大小每个移动步，则可以得到分辨率。就像信号的多相表示一样。 $N$ $\frac{1}{N}$ $\times N$

使用估计方法，可以将不是传感器分辨率的（零概率事件）整数倍的任何运动（即分数运动）用于收集更多数据并提高分辨率。

通常，这些方法称为“超分辨率”，是“多相”表示和采样的奇特名称，是“图像处理”中“反问题”系列中的子问题。

但是，请注意，许多论文都涉及超分辨率，但实际上却解决了一个不同的问题（单图像反卷积）。
虽然您要解决的问题也属于逆问题领域，但仍需要使用多张图像。

我认为您追求的方法主要用于光刻行业。

— 罗依
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那就是我最初的想法。我必须在亚微米范围内移动，但这-mathworks.com/matlabcentral/fileexchange / ...没有采用这种方法，并提供了不错的图像改进-可能是通过移动从副照片站点获取信息相机会稍微随机一些，而不是系统地进行1 / N步进移动。

— 卢勋爵。

嗨，正如我所写，使用估算技术，任何运动（除非它是传感器单元的整数乘法）都可以用来推断更多数据。

— 罗伊2014年

另一个词是“堆叠”。它用于减少CCD噪声，增加焦深（通过堆叠略有不同聚焦的图像），改善非常弱光的天文照片以及从一系列正常范围图像中获得高动态范围（HDR）。看到

— 格伦·兰德斯·佩尔森
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