整体变分算法在图像修补中的应用
数字图像修补是用一定算法来处理图画、照片或影片,使受损的图像得到恢复、移走或取代照片中被选择的物体等,它是数字图像恢复技术的一个重要分支,其主要工作原理是利用数字图像待修补区的邻域或受损连续影像的前后帧信息填充图像的受损区域或指定的待修补区.数字图像修补的主要目的是使观察者无法察觉图像已被修改,或者获得更好的视觉效果.其主要被应用于图像编码,图像传输,图像压缩,修补有划痕和裂痕的照片,目标隐藏,考古等方面.随着计算机技术的发展,如何在数字图像的基础上实现半自动化或自动化地完成图像修补工作,成为数字图像修补领域研究的一项重要课题.自美国人Rudin.L将整体变分算法用于图像恢复的应用研究中后,人们对整体变分算法在图像恢复中的应用产生了浓厚的兴趣,但是,人们对整体变分算法的研究目前主要集中在图像的去噪声和去模糊等方面,而整体变分算法在图像修补方面的应用研究则涉及很少.如何利用整体变分算法的特点,将其应用到图像修补中,就是该文研究中的主要内容.该文首先讨论了整体变分算法的相关理论,在此基础上利用整体变分算法在去噪的同时能够保持图像局部边缘的特点,同时结合窄条形空白待修补区的特点,将整体变分算法进行一定的改进,利用待修补区邻域的两侧信息对待修补图像进行修补.该文通过大量的试验结果证明了改进后的整体变分算法,适用于待修补区为宽度较窄的长条形空白区域的待修补图像的修补,其修补效果是令人满意的.该文在通过大量的试验证明改进后的整体变分算法进行图像修补的有效性的同时,也在最后一章对整体变分算法的适用范围进行了进一步研究.试验证明,当待修补区邻域边缘较多或待修补区为面积较大的面状区域时,采用整体变分算法对图像进行修补存在一定的难度,进而研究了基于模板匹配的图像修补算法在这两类图像修补中的应用,并通过试验证明该算法的有效性.通过对整体变分算法和模板匹配算法进行简单的对比,我们得出了由于待修补图像和图像待修补区的差异性,各种算法的适用范围是有很大差别的结论,如何利用各种算法的特点,更好的将其应用于图像修补中,是值得我们研究的重要课题.
整体变分;模板匹配算法;图像修补;数字图像;应用研究;图像恢复技术;证明;适用范围;试验;自动化;照片;受损;区域;邻域;计算机技术;修补效果;信息;相关理论;图像压缩;图像传输
武汉大学
硕士
摄影测量与遥感
王树根
2004
中文
TP391.41
46
2005-02-28（万方平台首次上网日期，不代表论文的发表时间）