Links

Home

Publications

Research

Gallery

¡¡

¡¡

¡¡

¡¡

¡¡

¡¡

¡¡

¡¡

¡¡

¡¡

¡¡

¡¡

¡¡

¡¡

¡¡

¡¡

¡¡

¡¡

¡¡

¡¡

¡¡

¡¡

¡¡

¡¡

¡¡

¡¡

¡¡

¡¡

¡¡

¡¡

¡¡

¡¡

¡¡

¡¡

¡¡

¡¡

¡¡

¡¡

¡¡

¡¡

¡¡

¡¡

¡¡

¡¡

¡¡

¡¡

¡¡

¡¡

¡¡

¡¡

¡¡

¡¡

¡¡

¡¡

¡¡

¡¡

¡¡

¡¡

¡¡

¡¡

¡¡

¡¡

¡¡

¡¡

¡¡

¡¡

¡¡

¡¡

¡¡

¡¡

¡¡

¡¡

¡¡

¡¡

¡¡

¡¡

¡¡

¡¡

¡¡

¡¡

¡¡

¡¡

¡¡

¡¡

¡¡

¡¡

¡¡

¡¡

¡¡

¡¡

¡¡

¡¡

¡¡

¡¡

¡¡

Super-Resolution with Sparse Mixing Estimators

¡¡

St¨¦phane Mallat and Guoshen Yu

¡¡

¡¡

Summary:

We introduce a class of inverse problem estimators computed by mixing adaptively a family of linear estimators corresponding to different priors. Sparse mixing weights are calculated over blocks of coefficients in a frame providing a sparse signal representation. They minimize an l1 norm taking into account the signal regularity in each block. Adaptive directional image interpolations are computed over a wavelet frame with an O(N logN) algorithm.

¡¡

¡¡

Keywords:

Super-resolution, interpolation, image zooming, mixing estimators, sparse representation, structured sparsity, Tikhonov regularization.

¡¡

¡¡

References:

Software:  

Download Matlab code.  Unzip the package and see readme for details.

¡¡

¡¡

Examples:

¡¡

Images used in the numerical experiments:

¡¡

¡¡

¡¡

¡¡

Methods under comparison:

  • SME (the proposed Sparse Mixing Estimation) [1]

  • Bicubic interpolation

  • NEDI (New edge directed interpolation) [2]

  • DFDF (Directional filtering and data fusion) [3]

  • Curvelet [4]

  • Contourlet [5]

  • SAI (Soft-decision Adaptive Interpolation) [6]

PSNR comparison (in dB)

¡¡

¡¡

¡¡

The PSNRs are computed over the whole images shown above.

¡¡

¡¡

Zoomed illustration I

¡¡

¡¡

¡¡

The PSNRs are computed over the zoomed areas.

¡¡

¡¡

Zoomed illustration II

¡¡

¡¡

The PSNRs are computed over the zoomed areas.

¡¡

¡¡

¡¡

¡¡

[1] S.Mallat and G.Yu, Super-Resolution with Sparse Mixing Estimators, submitted to IEEE Trans. on Image Processing, 2009.

[2] X. Li and M. T. Orchard. New edge-directed interpolation. Image Processing, IEEE Transactions on, 10(10):1521¨C1527, 2001.

[3] L. Zhang and X. Wu. An edge-guided image interpolation algorithm via directional filtering and data fusion. IEEE Transactions on Image Processing, 15(8):2226, 2006.

[4] M.J. Fadili, J.L. Starck, and F. Murtagh. Inpainting and Zooming Using Sparse Representations. The Computer Journal, 2007.

[5] N. Mueller, Y. Lu, and M.N. Do. Image interpolation using multiscale geometric representations. In Computational Imaging V. Edited by Bouman, Charles A.; Miller, Eric L.; Pollak, Ilya. Proceedings of the SPIE, volume 6498, page 64980A, 2007.

[6] X. Zhang and X. Wu. Image interpolation by adaptive 2-d autoregressive modeling and soft-decision estimation. IEEE Transactions on Image Processing, 17(6):887¨C896, 2008.

¡¡

¡¡