基于隐式插值的卫星视频超分辨率技术及其时空融合方法

《IEEE Journal of Selected Topics in Applied Earth Observations and Remote Sensing》：Satellite Video Super-resolution with Implicit Interpolation-based Alignment and Spatiotemporal Fusion

　　

摘要：

卫星视频超分辨率（SVSR）是遥感领域的一项关键任务，旨在从低分辨率的卫星观测数据中重建高分辨率视频。与自然场景视频超分辨率相比，SVSR面临独特的挑战，如纹理区域较弱、帧间位移较大以及运动模式复杂等问题，这些因素限制了现有方法在对齐精度、细节恢复和计算效率方面的表现。为了解决这些问题，我们提出了ISSVSR，这是一种专为遥感场景设计的轻量级SVSR网络。首先，我们在传统的基于流引导的对齐框架中引入了一种隐式插值机制，并设计了基于隐式插值的对齐模块（IIAM），以替代传统的基于显式插值的方法。这一改进提高了对齐精度，并在复杂运动条件下保留了更多的高频细节。其次，我们设计了时空融合模块（SFM），该模块结合了时间和空间注意力机制，以实现更有效的多帧特征聚合，从而提高了重建质量。最后，通过采用轻量级架构和模块级优化，我们显著降低了模型的计算复杂度。大量实验表明，ISSVSR在重建精度、感知质量和计算效率之间取得了更好的平衡，验证了其在卫星视频超分辨率任务中的有效性。源代码可在此处获取：https://github.com/DylanFantast/ISSVSR