一种多尺度三维卷积的视频超分辨率方法

视频超分辨率技术可由低分辨率视频获得高分辨率视频,有效提升视频的显示效果。与单幅图像超分辨率不同,如何利用相邻视频帧之间的信息在视频超分辨率中则显得十分重要。为改善视频超分辨率重建的性能,充分利用视频帧的时间-空间相关性,提出一种基于多尺度三维卷积的视频超分辨率模型。该模型输入连续的多帧视频图像,输出中间帧的超分辨率重建结果,包括多尺度特征提取、特征融合以及高分辨率重建3个模块。首先,使用多尺度的三维卷积进行初步特征提取;然后,使用三维卷积残差结构进行特征融合,并将特征图进行通道分离,在融合不同尺度的特征时,有效地减少了网络的参数量;最后,使用多个残差密集连接块和亚像素卷积进行高分辨率重建,并结合全局残差连接得到重建的高分辨率视频图像。Vid4数据集上3倍和4倍超分辨率放大的实验结果表明,与其他已有方法相比,该方法可有效提升峰值信噪比和结构相似性性能,取得较好的视觉效果。