主题：【原创】如何提高多帧图像的分辨率（上） -- 驿路梨花

【声明】

1、前天在新兵营里，梨花多了一句嘴，结果捅了马蜂窝，在四方城和数值分析的砸砖下，下定决心，写个帖子。。。

2、写之前，偶先说明啊，这个帖子没什么意思的，大家直接送花就可以了，要是往下看。。。就手下留情吧，里面的BUG很多很多。

3、里面的一些基本概念实在不好解释，看不懂的还是请出百度大神吧，这实在没办法科普。第一次往科技探索里发主题帖，诚惶诚恐之中。。。

如何提高相片分辨率（上）

买数码相机的时候是有不同的像素的，比如700万，500万。。。像素越高，说明照出来的相片越清晰。这个对应的就是图像分辨率的概念：分辨率越高的图像越清晰。所以偶们在看帅哥或者美女的时候，总希望分辨率越高越好，手机拍出来的图片总是差强人意吧。。。

拍照的时候，相机距离景物的举例是很近很近的，所以这种分辨率的提高仅仅依赖于光学仪器的精密度提高就可以完全达到视觉感官上的效果。但在很多领域，照相设备离被拍照物体的距离相当的远，比如卫星遥感照片，那仅仅依靠对仪器精密度的提高是远远不够的。虽然说木PP木真相，但有时候，有PP也木真相。。。那么，偶们需要真相，那么就得想办法把低分辨率的相片提高为较高分辨率的相片。

老崔家的小关在新兵营里有个帖子说：从理论上来说，对同一物体以不高的分辨率拍足够多的照片，通过某种算法的设计可使分辨率提高到一定水平。这就是一种提高相片分辨率的方法，下面就大略的描述一下这个方法（但偶可能会讲的不太清楚，不清楚的举手吧，不过偶自己也可能不清楚）。

首先，偶们要知道相片是个怎么回事的东西。。。相片之所以有图像，很简单，有的地方黑，有的地方白。偶们把黑黑白白分成了256个等级，每个等级代表不同的黑白程度，偶们把这个等级称之为图像的灰度值。每一点不同的灰度值就代表了每一点处不同的黑白程度，组成到一起就成了一幅图像。

而这个点又是怎么分的呢？这就是本文最开始提到的像素的概念了。偶们把一张相片划成N*N的格子，每个格子就代表一个像素点，像素越多,画面就越精细,同样的屏幕区域内能显示的信息也越多，所以像素高的图片越清晰 —— 当然这格子划分的极小，划分大了就成了筛子。。。那是绿坝。所以，偶们现在的任务，就是想办法把N*N的图片转化为M*M的图片（显然，M>N）。

再次，偶们要知道这个转换的基本数学工具 —— 傅里叶变换。偶们把灰度图像通过傅里叶变换，转化为频率域中的频率高低，接下来偶们所有的工作都是在这个频率域里面进行计算完成；等在频率域里的工作完成后，再通过反傅里叶变换，就能得到新的高分辨率的灰度图像，偶们的任务就完成了。而图像的细节描述是依赖于高频率，也就是说，如果频率越高，那么图像将越清楚，分辨率就越高。

如果不知道傅里叶变换，就想象：大家把一张模糊不清的照片交代梨花照相馆，过了一段时间，大家取回的照片是很清晰很清晰的，而这个通过傅里叶变换在频率域里的折腾就相当于梨花照相馆。。。下面主要叙述的就是梨花照相馆的工作流程。。。

这出现了一个问题：采样定理说（这个都熟悉吧，不熟悉的。。。&&￥￥%%），当你采样后的频率高于一定频率后会导致混叠现象。也就是说，频率不能太高了，如果太高了，就会和低频的搞到一块去，你就认不出来了。打个比方，县长低，省长高，大家都认识，但如果太高成了皇帝，就会自动的微服私访，混在平民百姓中，大家反而就不认识了。但为了使图像更清楚，需要把这个皇帝找出来，而这个找皇帝的过程，称之为解混叠，现在梨花照相馆的主要任务就是想办法找出这个皇帝（当然，不止一个，五代十国，N个皇帝）。

找皇帝虽然不是件容易的事情，但上访的人多了，大家就想了很多很多的解混叠的算法，这里讲的只是一种 —— 现在终于回到老崔家的小关引出的那个正题上来了：如何利用多帧图像融合来提高分辨率。。。

• ※ 西河文萃 第25期 2009年8月11日 ※中