摘要：人体的一切机能都离不开蛋白质等大分子复合物的共同作用，因此研究大分子复合物的结构具有非常重要的意义。使用电子显微镜是获取其结构的一种方法，但电子显微镜由于其自身的特性限制不能产生高分辨率图像。因此，为了解决这个问题，图像超分辨率重建技术就随之被提出来了，其基本概念就是利用低分辨图像序列间的互补信息重建出一幅高分辨率图像。本文主要介绍了超分辨重建的观测模型，汇总了超分辨率图像重建的基本方法。同时，本文从重建中的不适应问题出发，研究了基于正则化的图像超分辨率重建算法，重点分析了正则项和正则化项参数的选取，以及一种参数自适应的正则化图像超分辨率重建。

关键词  大分子复合物  超分辨率重建  观测模型  正则化  参数自适应  

毕业设计说明书外文摘要

Title Image restoration/Superresolution for Single Particle Analysis          

Abstract：All the functions of the human body are inseparable from the common action of protein and other macromolecular complexes , so the study of macromolecular complex structure has a very important significance. The use of an electron microscope is a method of obtaining its structure, but the electron microscope can not produce high-resolution images due to its own characteristic limitations. Therefore, in order to solve this problem, the image super-resolution reconstruction technology is put forward, the basic concept is to use the complementary information of low-resolution image sequence to reconstruct a high-resolution image. This paper introduces the observation model of super-resolution reconstruction, and summarizes the basic methods of super-resolution image reconstruction. At the same time,because the progress of image super-resolution reconstruction is a typical ill-posed problem ,the parper studies regularization method . It mainly analyzes the selection of regular term and regularization parameters, and a regularization image super-resolution reconstruction algorithm with adaptive parameters.

Keywords   image super-resolution reconstruction; observation model;Regularization; adaptive

目   次

1 绪论 1

1.1研究背景 1

1.2 超分辨率重建SR的国内外研究现状 2

2  图像超分辨率重建算法 4

2.1图像超分辨率重建问题 4

2.1.1图像超分辨率重建的基本概念 4

2.1.2 图像超分辨率重建的观测模型 4

2.1.3超分辨率的重建原理与流程 5

2.2 图像超分辨率重建的算法 5

2.2.1时域法 6

2.2.2 空域法 6

3.1不适应性问题及处理方法 9

3.1.1图像超分辨率解的不适应性问题 9

3.1.2正则化重建法 9

3.2正则化项的选择 9

3.3 正则化参数的选择方法 11

3.4一种参数自适应的正则化图像超分辨率重建 14

结 论 16

1 结论 16

2 工作展望 16

致 谢 18

参 考 文 献 19

1 绪论

1.1研究背景

真核细胞可以认为是一个复杂的自动机台，可以执行数千种不同的功能，并能够适应其环境，通过其血统来延续生命。这些功能包括维持生命体正常运行的代谢功能、人体抵抗和清除病原微生物等功能。这些功能主要由蛋白质，蛋白质衍生化合物，RNA结构或者它们的组合执行。一般来说，我们将它们统称为大分子复合物，其研究被称为结构蛋白质组学。我们可以将它们比作是复杂的纳米机器，以协调的方式进行非常特定的生物化学功能，同时在同一个细胞中发生其他数十万个生物化学反应。知道了纳米机器的形状以及它的移动方式，我们就可以推断出它在细胞中的功能，以及当出现病理或进行治疗时如何执行它们。同时也允许我们设计可以阻断特异性复合物的药物，从而阻止生化反应和生化途径发生。据估计，目前市场上的所有药物正在与约300种不同的分子靶标相互作用。