小區(qū)域破損圖像修復(fù)算法及其應(yīng)用研究.pdf

1、近年來由于數(shù)字圖像技術(shù)的發(fā)展，數(shù)字圖像修復(fù)技術(shù)已成為圖像處理的一個(gè)重要研究領(lǐng)域。圖像修復(fù)按應(yīng)用場景可分為:小區(qū)域破損的圖像修復(fù)算法和大區(qū)域填充的圖像修復(fù)算法。本文的主要研究內(nèi)容為小區(qū)域破損的圖像修復(fù)算法。
　　 本文選取小區(qū)域破損的圖像修復(fù)算法中的基于規(guī)范化卷積修復(fù)算法和基于整體變分模型的圖像修復(fù)算法進(jìn)行研究。通過對(duì)現(xiàn)有的基于規(guī)范化卷積圖像修復(fù)算法的研究，發(fā)現(xiàn)其存在鋸齒效應(yīng)和誤差累加現(xiàn)象。存在鋸齒效應(yīng)是因?yàn)猷徲驒?quán)重矩陣的計(jì)算中僅

2、利用空間信息，而未考慮圖像的特征信息。本文利用等照度線信息來構(gòu)造鄰域權(quán)重矩陣使得修復(fù)沿著等照度線的方向進(jìn)行。誤差累加現(xiàn)象是因?yàn)榛谝?guī)范化卷積修復(fù)算法是一種貪婪的算法。修復(fù)過程中優(yōu)先修復(fù)像素點(diǎn)的正確與否對(duì)后修復(fù)的像素點(diǎn)有較大的影響。本文利用當(dāng)前待修復(fù)點(diǎn)到破損邊界的距離自適應(yīng)的選取窗口半徑，通過增加修復(fù)時(shí)選取已知信息的比例來減小誤差累加。實(shí)驗(yàn)結(jié)果表明本文方法能較好的保持結(jié)構(gòu)和紋理信息。
　　 基于整體變分的圖像修復(fù)算法是通過迭代逐步

3、將破損區(qū)域的鄰域信息擴(kuò)散到破損區(qū)域內(nèi)部，從而完成修復(fù)過程。該算法對(duì)參數(shù)的選取較敏感，且收斂速度較慢。本文設(shè)計(jì)一種基于整體變分的自適應(yīng)圖像修復(fù)算法，通過根據(jù)待修復(fù)鄰域的信息自適應(yīng)的選取參數(shù)的值，在保證修復(fù)效果的前提下提高了收斂速度。同時(shí)在對(duì)整體變分圖像修復(fù)算法的研究過程中，發(fā)現(xiàn)該算法具有平滑效應(yīng)。本文利用其平滑效應(yīng)對(duì)基于規(guī)范化卷積算法的修復(fù)效果進(jìn)行修正，從而保證邊界線的平滑性，視覺效果較好。
　　 最后，本文將研究結(jié)果應(yīng)用于可恢復(fù)