姜瑞计算机学院,一种有效的大面积图像修复方法.PDF

一种有效的大面积图像修复方法.PDF

3·38 · 计算机应用研究 2006 年

一种有效的大面积图像修复方法 *

姜 瑞, 马利庄, 聂栋栋

( 上海交通大学 计算机科学与工程系 , 上海 200030)

摘 要: 现有的图像修复技术只能修复图像上细小的划痕, 而单一地使用纹理合成可能会产生明显的错误结

果。由此提出了一种新算法, 结合现有的图像修复和纹理合成技术的优势, 弥补了单独使用它们的不足, 可以有

效地对图像中较大区域的破损进行修复。

关键词: 图像修复; 纹理合成; 等值线; 纹理匹配

中图法分类号: TP317. 4 文献标识码: A 文章编号 : 1001- 3695( 2006) 12- 0338- 03

Method for Inpainting Large Block

JIANG Rui, MA Li-zhuang, NIE Dong-dong

( Dept. of Computer Science & Engineering, Shanghai Jiaotong University, Shanghai 200030, China)

Abstract: The goals and applications of inpainting are numerous, from the restoration of damaged paintings and photographs

to the removal / replacement of selected objects. In this paper, we introduce a novel algorithm for digital inpainting of still

images with large block based on the fast marching method for level set applications and texture synthesis.

Key words: Image Inpainting; Texture Synthesis; Isophotes; Texture Matching

填补图像中损坏或者丢失的信息是当前计算机图形学和 种方法一般仅适用于破损区域为 2 ～3 个像素宽度的情况。

计算机视觉中的一个研究热点, 这种技术就是图像修复 ( In- 纹理合成的方法自产生以来一直被当作计算机图形学的

painting/Retouching) 。图像修复的应用领域是很广泛的, 可以 重要研究课题, 其思想是通过一个最初的种子纹理 ( 一般像素

用于文物保护、虚拟现实、删除多余物体、影视特技制作等方 比较小) 来创造出新的纹理。早期的方法采用图像金字塔和

面。其目的是恢复被磨损的颜色信息( 照片上的划痕、电影胶 直方图匹配的方法从二维的样本图像创造出二维或三维纹理。

片上的尘迹) , 添加或删除图像中特定的某些元素。但是现有 Heeger 和 Bergen[ 4] 提出了基于金字塔模型的纹理合成算法,

的修复算法主要是针对较细小的划痕。本文将介绍一种新方 它能够近似地匹配滤波后边缘的直方图。Zhu 等人[ 9 , 10] 介绍

法来修复图像中的大面积破损区域, 对输入图像进行频域分 了一种数学模型 FRAME, 它可以将滤波器和直方图结合到马

解, 并结合来自图像修复和纹理合成两个领域的技术和思想。 尔科夫域模型中, 采用极小极大熵原则来选择特征数据。这几

在现在的针对小面积图像修复领域中, Bertalmio 等人[ 1] 种纹理合成算法都建立在匹配滤波后的结果的边缘连接点数

采用偏微分方程的方法进行图像修复