[發(fā)明專利]破損圖像數(shù)字化修復的新方法

無效

• 申請?zhí)枺?/td>: 200610112590.2
• 申請日: 2006-08-24
• 公開（公告）號: CN101093579A
• 公開（公告）日: 2007-12-26
• 發(fā)明（設計）人: 王兆仲;周付根
• 申請（專利權）人: 北京航空航天大學
• 主分類號: G06T5/00
• 分類號: G06T5/00
• 代理公司: 北京慧泉知識產權代理有限公司
• 代理人: 王順榮;唐愛華

1、一種破損圖像數(shù)字化修復的新方法，其特征在于：該方法步驟如下：

[1]、將一幅待修復的圖像記為I，并通過圖像分割方法或人工交互方法確定出圖像中的破損區(qū)域；根據(jù)圖像I的未破損和破損區(qū)域生成一幅二值圖像，其中圖像I的未破損區(qū)域所對應的部分標記為Ω；

[2]、使用結構元素E對二值圖像作數(shù)學形態(tài)學腐蝕運算，得到腐蝕的二值圖像ε_E(Ω)：

[3]、計算腐蝕圖像ε_E(Ω)的邊界[ε_E(Ω)]上的所有點的局部變化率，方法如下：設圖像I具有n個分量，首先通過下式計算圖像I的結構張量G，

G = Σ i = 1 n ▿ I i ▿ I i T , ]]>

式中I_i表示圖像的第i個分量，I_i是該分量的梯度，可以用公知的中心差分方法來計算，然后通過下面的特征值分解求出張量G的特征方向和特征值，

G = θ + θ - λ + 0 0 λ - θ + T θ - T ]]>

其中θ₊是較大的特征值λ₊所對應的特征向量，它可以定義為圖像I在給定點的局部變化率；

[4]、用結構元素E對區(qū)域Ω作膨脹運算，得到區(qū)域δ_E(Ω)；令dΩ＝δ_E(Ω)-Ω表示當前待修復的區(qū)域，則對于任意點x^*∈dΩ，按照以下步驟進行修復：

(4.1)、尋找[ε_E(Ω)]上與x^*距離足夠接近的點，即尋找點的集合

N(x^*)＝{x∈[ε_E(Ω)]∶‖x-x^*‖≤r}，其中r是一個預定義的搜索半徑。r的取值要考慮搜索速度和搜索精度的折中；

(4.2)、使用下列公式計算集合N(x^*)中的一個最佳點x₀：

x 0 = arg min { | θ + ( x ) · ( x * - x ) | | | x * - x | | + α λ + ( x ) , x ∈ N ( x * ) } , ]]>

其中α是一個大于零的參數(shù)；該式的涵義是確保在點x₀處直線x^*-x₀與特征方向θ₊(x₀)之間接近垂直，同時確保特征值λ₊(x₀)為最大；

(4.3)、定義點x_m＝(x^*+x₀)/2，使用下式修復破損點x^*處的像素值：

I ( x * ) = 2 I ( x m ) - I ( x 0 ) x m ∈ Ωand | | ΔI | | < ϵ , 2 I ( x m ) x m ∈ Ωand | | ΔI | | ≥ ϵ , I ( x 0 ) x m ∉ Ω , ]]>

其中‖ΔI‖＝‖I(x_m)-I(x₀)‖，Ω仍然表示未破損的圖像區(qū)域，ε是一個正參數(shù)；

[5]、令ε_E(Ω)＝Ω，Ω＝δ_E(Ω)，并返回第[3]步，直到圖像I中所有的破損點被修復完畢。