[發明專利]一種基于交替方向法的高效圖像修復方法

無效

• 申請號: 201410323795.X
• 申請日: 2014-07-08
• 公開（公告）號: CN104123702A
• 公開（公告）日: 2014-10-29
• 發明（設計）人: 張根源
• 申請（專利權）人: 浙江傳媒學院
• 主分類號: G06T5/00
• 分類號: G06T5/00
• 代理公司: 杭州天勤知識產權代理有限公司 33224
• 代理人: 胡紅娟

1.一種基于交替方向法的高效圖像修復方法，其特征在于，包括：

(1)將原始圖像按照R/G/B通道分解成三個低秩矩陣；

(2)將每個低秩矩陣劃分為若干個分塊矩陣，并采用交替方向法對各個分塊矩陣進行補全，得到補全分塊矩陣；

(3)針對任意一個低秩矩陣，將當前低秩矩陣對應的所有補全分塊矩陣組合得到的當前低秩矩陣的補全低秩矩陣；

(4)將各個補全低秩矩陣按照R/G/B通道進行重疊組合，得到修復后的圖像。

2.如權利要求1所述的基于交替方向法的高效圖像修復方法，其特征在于，所述步驟(2)中采用KD樹法將每個低秩矩陣劃分為若干個分塊矩陣。

3.如權利要求2所述的基于交替方向法的高效圖像修復方法，其特征在于，所述步驟(2)包括如下步驟：

(2-11)構建當前低秩矩陣的KD樹；

(2-12)以當前低秩矩陣中與KD樹中各個節點對應的部分作為當前低秩矩陣各個分塊矩陣。

4.如權利要求1～3中任意一項權利要求所述的基于交替方向法的高效圖像修復方法，其特征在于，所述步驟(2)中通過以下步驟對每一個分塊矩陣進行補全：

(2-21)構建當前分塊矩陣線性凸優化的線性約束方程：

min||X||??s.t.X-Y＝0，

其中，Y為當前分塊矩陣，X為當前分塊矩陣對應的補全分塊矩陣，||·||表示求取·的秩；

(2-22)采用交替方向法對所述的線性約束方程進行迭代求解，直至迭代優化率小于設定的優化率閾值時停止迭代；

(2-23)以最后一次迭代得到的X作為當前分塊矩陣的補全分塊矩陣。

5.如權利要求4所述的基于交替方向法的高效圖像修復方法，其特征在于，所述的優化率閾值為1×10^-4。

6.如權利要求4所述的基于交替方向法的高效圖像修復方法，其特征在于，所述步驟(2-22)中第k+1次的迭代時的迭代公式如下：

Yk+1∈argminY,YΩ=MΩL(X,Y,Z,β)Xk+1∈argminXL(X,Y,Z,β)Zk+1=Zk-γβ(Xk+1-Yk+1)),]]>

其中，Ω為原始圖像中像素值已知的像素點的坐標的集合，Y_Ω為Y中與原始圖像對應的像素點的坐標屬于集合Ω的元素，M_Ω為當前低秩矩陣中與原始圖像對應的像素點的坐標屬于集合Ω的元素；

L(X,Y,Z,β)為約束方程的增廣拉格朗日函數；

L(X,Y,Z,β)=||X||-⟨Z,X-Y⟩+β2||X-Y||2,]]>

Z為線性約束方程線性約束的拉格朗日乘數，γ為泛化參數，β是對違規線性約束的懲罰參數，<·>表示對·求標準內積；

X^k+1為第K+1次迭加時得到的X；

Y^k+1為第K+1次迭加時得到的Y；

Z^k+1和Z^k分別為第K+1次和第k次迭加時得到的Z。