Imágenes de súper resolución


Las imágenes de superresolución ( SR ) son una clase de técnicas que mejoran (aumentan) la resolución de un sistema de imágenes . En la SR óptica se trasciende el límite de difracción de los sistemas, mientras que en la SR geométrica se mejora la resolución de los sensores de imágenes digitales .

En algunas aplicaciones de imágenes de radar y sonar (p. Ej., Resonancia magnética (MRI), tomografía computarizada de alta resolución ), se utilizan métodos basados ​​en descomposición subespacial (p. Ej. MUSIC [1] ) y algoritmos basados ​​en sensores comprimidos (p. Ej., SAMV [2] ) empleado para lograr SR sobre el algoritmo de periodograma estándar .

Las técnicas de obtención de imágenes de superresolución se utilizan en el procesamiento de imágenes en general y en microscopía de superresolución .

Debido a que algunas de las ideas que rodean a la superresolución plantean problemas fundamentales, es necesario desde el principio examinar los principios físicos y teóricos de la información relevantes:

Los logros técnicos de mejorar el rendimiento de los dispositivos de formación y detección de imágenes ahora clasificados como superresolución se utilizan al máximo, pero siempre se mantienen dentro de los límites impuestos por las leyes de la física y la teoría de la información.

Sustitución de bandas de frecuencias espaciales: aunque el ancho de banda permitido por difracción es fijo, se puede colocar en cualquier lugar del espectro de frecuencias espaciales. La iluminación de campo oscuro en microscopía es un ejemplo. Véase también síntesis de apertura .


La técnica de "iluminación estructurada" de superresolución está relacionada con los patrones de muaré . El objetivo, una banda de franjas finas (fila superior), está más allá del límite de difracción. Cuando una banda de franjas que pueden resolverse algo más gruesas (segunda fila) se superpone artificialmente, la combinación (tercera fila) presenta componentes de muaré que están dentro del límite de difracción y, por lo tanto, están contenidos en la imagen (fila inferior), lo que permite que se vea la presencia de franjas finas. inferidos aunque ellos mismos no estén representados en la imagen.
En comparación con una sola imagen estropeada por ruido durante su adquisición o transmisión (izquierda), la relación señal / ruido se mejora mediante la combinación adecuada de varias imágenes obtenidas por separado (derecha). Esto solo se puede lograr dentro de la capacidad de resolución intrínseca del proceso de formación de imágenes para revelar tal detalle.
Ambas características se extienden a lo largo de 3 píxeles pero en diferentes cantidades, lo que permite localizarlas con una precisión superior a la dimensión de los píxeles.