基于幾何信息的圖像修復(fù).pdf

1、圖像修復(fù)是指利用圖像內(nèi)已知區(qū)域的信息或參考圖像上的素材對待修復(fù)圖像上的缺失區(qū)域進(jìn)行填補(bǔ)，使得修復(fù)后的圖像和諧、自然的一種技術(shù)。本文希望利用同一場景拍攝的其他參考圖像以及目標(biāo)圖像內(nèi)的己知信息來自動無縫地修復(fù)目標(biāo)圖像的缺失區(qū)域，使得修復(fù)后的圖像保持視覺一致性的同時，盡可能還原缺失區(qū)域的真實(shí)原貌以保持幾何一致性。本文主要研究了大區(qū)域圖像修復(fù)技術(shù)，在研究和分析了傳統(tǒng)的大區(qū)域圖像修復(fù)算法的基礎(chǔ)上，重點(diǎn)圍繞基于幾何信息的圖像修復(fù)算法進(jìn)行研究，并提出

2、穩(wěn)定有效的圖像修復(fù)算法。本研究主要內(nèi)容包括：
　?、攀艿綀D像鄰域相關(guān)性和圖像內(nèi)的塊匹配統(tǒng)計(jì)特性的啟發(fā)，本文提出一種快速有效的基于圖像內(nèi)局部區(qū)域塊匹配統(tǒng)計(jì)特性的圖像修復(fù)算法。實(shí)驗(yàn)結(jié)果表明，該算法能夠較好地修復(fù)缺失區(qū)域，特別是對于圖像中的結(jié)構(gòu)分量能夠較好地保持。
　?、漆槍诖迯?fù)圖像的已知區(qū)域修復(fù)缺失區(qū)域的一類方法的局限性以及觀察到傳統(tǒng)的基于參考圖像的算法忽略了缺失區(qū)域的利用價值，本文提出一種新穎有效的基于參考圖像和幾何信息

3、的圖像修復(fù)算法。創(chuàng)新性地引入了三維信息輔助圖像修復(fù)，重點(diǎn)研究了基于幾何信息的參考圖像的選取以及基于幾何信息的變換樣本的生成方法。幾何信息的引入，使得本文能夠利用待修復(fù)圖像的缺失區(qū)域和其他參考圖像建立匹配關(guān)系，不僅能選取直接包含缺失區(qū)域內(nèi)容的參考圖像，而且能夠產(chǎn)生與待修復(fù)圖像更有效對齊的變換樣本圖像。實(shí)驗(yàn)結(jié)果表明，最終的圖像修復(fù)結(jié)果具有較好的視覺一致性和幾何一致性。
　?、窃谳^深入地研究和分析了基于待修復(fù)圖像的已知區(qū)域修復(fù)缺失區(qū)域的

4、一類算法以及基于參考圖像的圖像修復(fù)算法的優(yōu)勢和缺點(diǎn)后，本文通過幾何信息的引入，提出了一種新穎有效的基于幾何信息的多標(biāo)簽最優(yōu)化的圖像修復(fù)算法。本文創(chuàng)新性地引入基于幾何信息生成的置信度圖，使得加權(quán)平均圖像上的三種素材能夠被區(qū)別對待。在避免加權(quán)平均圖像上干擾素材和無效素材噪聲影響的同時，能夠加強(qiáng)有效素材對缺失區(qū)域修補(bǔ)的先驗(yàn)指導(dǎo)。大量實(shí)驗(yàn)結(jié)果和對比表明，該算法能夠靈活地從變換樣本圖像以及位移樣本圖像中選取合適有效的內(nèi)容完成修復(fù)。不僅能夠較好修復(fù)