[發(fā)明專利]破損圖像數(shù)字化修復(fù)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(shè)計）人: 王兆仲;周付根
• 申請（專利權(quán)）人: 北京航空航天大學(xué)
• 主分類號: G06T5/00
• 分類號: G06T5/00
• 代理公司: 北京慧泉知識產(chǎn)權(quán)代理有限公司
• 代理人: 王順榮;唐愛華

(一)、技術(shù)領(lǐng)域：

涉及一種圖像數(shù)據(jù)處理的方法，尤其是能將局部破損的圖像通過數(shù)字化技術(shù)進行修復(fù)的方法。

(二)、背景技術(shù)：

圖像修復(fù)(Image?Inpainting)是對檔案、古畫、影片的數(shù)字化修復(fù)技術(shù)：通過拍照、掃描、模/數(shù)轉(zhuǎn)換等方式將它們變成數(shù)字圖像之后，再利用計算機進行修復(fù)。修復(fù)的標(biāo)準(zhǔn)是盡量看不出有處理過的痕跡。常用的修復(fù)方法主是純手工的方法，對數(shù)字圖像使用Photoshop等軟件作處理，逐步涂抹破損區(qū)域，這個處理過程效率很低。目前國際上研究了一些自動處理的方法，公知的主要有兩類，一類是基于偏微分方程的方法，使用某些平滑性假設(shè)把修復(fù)問題歸結(jié)為解偏微分方程問題，這類方法的缺點是只能修復(fù)小的和細長的區(qū)域，對于寬大的破損區(qū)域，修補后會出現(xiàn)過度平滑的效應(yīng)，留有明顯的痕跡，效果不佳。另一類是基于紋理合成的修復(fù)方法，在圖像中自動搜索一塊合適的紋理，將其復(fù)制到破損區(qū)域，但這個搜索的過程相當(dāng)費時，導(dǎo)致這類方法的修復(fù)速度很慢。

(三)、發(fā)明內(nèi)容：

為了克服現(xiàn)有圖像修復(fù)方法速度慢、效率低，以及無法修復(fù)寬大區(qū)域的缺點，本發(fā)明的目的是提供一種新的圖像修復(fù)方法，該方法不僅可以修復(fù)寬大的破損區(qū)域，而且運算速度快，比基于紋理合成的方法大約快100倍。

本發(fā)明解決其技術(shù)問題所采用的技術(shù)方案如下：

本發(fā)明一種破損圖像數(shù)字化修復(fù)的新方法，該方法的步驟如下：

[1]、將一幅待修復(fù)的圖像記為I，并通過一些公知的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(yīng)的部分標(biāo)記為Ω。

[2]、使用結(jié)構(gòu)元素E對二值圖像作數(shù)學(xué)形態(tài)學(xué)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(shè)圖像I具有n個分量(n＝1時I為灰度圖像，n＝3時I為RGB彩色圖像)，首先通過下式計算圖像I的結(jié)構(gòu)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，