基于模式相似性的圖像修復(fù)算法

謝瓊 張紅英　彭博

摘要：圖像修復(fù)是一種去除圖像中多余可視物體并用合理的紋理填充未知區(qū)域的技術(shù)。針對Criminisi等人提出的基于樣本的圖像修復(fù)算法在尋找匹配塊時(shí)存在的一些不足，提出一種基于模式相似性的修復(fù)算法。該算法使用樣本紋理的亮度變化和空域特性作為尋找匹配模塊的約束條件。實(shí)驗(yàn)結(jié)果表明該方法在修復(fù)強(qiáng)結(jié)構(gòu)紋理圖像時(shí)有很好的效果。

關(guān)鍵字：圖像修復(fù)算法； 圖像補(bǔ)全； 模式相似性； 匹配模塊

中圖分類號：TN919?34 文獻(xiàn)標(biāo)識(shí)碼：A 文章編號：1004?373X（2013）02?0094?03

近年來，隨著多媒體和通信技術(shù)的發(fā)展與進(jìn)步，數(shù)字圖像處理技術(shù)也在數(shù)字產(chǎn)品中得到了廣泛應(yīng)用。但是經(jīng)常會(huì)碰到圖像上信息缺損的現(xiàn)象：破損或劃痕圖像；去除圖像上多余物體或文字留下的未知空白區(qū)域；在數(shù)字圖像的處理和傳輸?shù)冗^程中，因信息丟失所留下的信息缺損區(qū)等[1]。圖像修復(fù)技術(shù)是由圖像的已知鄰域信息來預(yù)測待修復(fù)區(qū)域內(nèi)信息的過程，從而達(dá)到在人眼主觀系統(tǒng)可以接受的條件下恢復(fù)出原始未失真或符合人類視覺要求圖像的目的。目前，數(shù)字圖像修補(bǔ)技術(shù)可以分為以下幾類[2]：第一類是變分PDE（Partial Differential Equation，PDE）修補(bǔ)技術(shù)；第二類是基于紋理合成的修補(bǔ)技術(shù)；第三類是基于稀疏重構(gòu)的圖像修補(bǔ)技術(shù)；第四類是其他修補(bǔ)技術(shù)。變分PDE修復(fù)模型就是將圖像修復(fù)過程轉(zhuǎn)化為一系列的偏微分方程或能量泛函模型，然后對該模型求解，最終達(dá)到修復(fù)的目的。Bertalmio，sapiro，easelles等借助于PDE模仿手工修復(fù)過程，采用迭代和擴(kuò)展2種算法沿等照度方向由粗到精的向破損區(qū)域內(nèi)擴(kuò)散[3]。……