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为了提高4K超高清图像的成像质量,进行图像清晰化处理,提出一种基于改进神经网络的4K超高清图像清晰化技术。对采集的图像采用中值滤波降噪方法消除噪点,采用多尺度Retinex分解方法进行图像像素增强,结合改进神经网络方法进行模板特征匹配与信息融合,实现图像清晰化处理优化。仿真结果表明,采用该技术进行4K超高清图像清晰化处理,输出图像的信噪比较高,处理的时间开销和内存开销较小,具有优越性。