一種基於塊匹配的圖像修複方法
2023-05-21 10:35:06 2
一種基於塊匹配的圖像修複方法
【專利摘要】本發明提供了一種基於塊匹配的圖像修複方法，包括步驟：A、確定圖像中待修復的目標區域；B、確定目標區域的邊界網格像素塊；C、確定侯選塊；D、確定當前所有邊界網格像素塊的優先權；E、在所有像素點均在已知區域內的像素塊中搜索優先權最高的邊界網格像素塊所對應的最佳匹配塊；F、將最佳匹配塊的像素複製到優先權最高的邊界網格像素塊，同時將這部分像素的置信度設置為優先權最高的邊界網格像素塊內已知點的置信度；G、採用線性規劃方法縫合因前述像素複製而形成的填充快與相鄰區域之間形成的重疊區域；之後，返回上述步驟B，重複執行所述步驟B及其之後的步驟，直至整個目標區域被修復完畢。從而解決現有圖像修復技術主要存在的問題。
【專利說明】一種基於塊匹配的圖像修複方法
【技術領域】
[0001]本發明涉及一種基於塊匹配的圖像修複方法。
【背景技術】
[0002]隨著計算機圖像處理技術的快速發展以及智慧型手機、平板電腦等行動裝置的迅速普及，數字圖像的應用也越來越廣泛。然而，數字圖像在產生和使用過程中會由於各種原因造成圖像信息完整性受損，或者用戶希望去除圖像中不需要的目標。因此需要對數字圖像進行修復。
[0003]目前存在兩大類圖像修復技術:一類是基於幾何圖像模型的圖像修復(inpainting)技術，其利用待修補區域的邊緣信息，同時採用一種由粗到精的方法來估計等照度線的方向，並採用傳播機制將信息傳播到帶修補的區域內，以便達到較好的修復效果。該技術特別適用於修補圖像中的小尺度缺損。另一類則是基於紋理合成的圖像補全(completion)技術。就該圖像補全技術而言，目前可分為以下兩種方法:一種是基於圖像分解的修複方法，其主要思想是將圖像分解為結構部分和紋理部分。其中，結構部分用inpainting技術來修復,而紋理部分則採用紋理合成的方法來填充。另一種方法是基於塊的紋理合成技術來填充丟失的信息，其主要思想是:首先從帶修補區域的邊界上選取一個像素點，同時以該點為中心，根據圖像的紋理特徵，選擇大小合適的紋理塊，然後在帶修補區域的周圍尋找閾值最相近的紋理匹配塊來替代該紋理塊。上述圖像補全技術對於填充圖像中達的丟失塊有較好的效果。
[0004]上述的圖像修復技術主要存在三類問題:第一，圖像修復後，不能較好保持細節，造成圖像模糊;第二，圖像修復後，能夠較好地還原細節，但存在塊效應，痕跡比較明顯;第三，修復算法計算複雜度較高，耗時較長，在PC機上尚可接受，但其應用在運算能力相對較弱的智慧型手機等行動裝置上時，並不能獲得較好的用戶體驗。
【發明內容】
[0005]有鑑於此，本發明的主要目的在於提供一種基於塊匹配的圖像修複方法，以解決上述的現有圖像修復技術所存在的問題。
[0006]本發明提供的一種基於塊匹配的圖像修複方法，包括以下步驟:
[0007]A、確定圖像中待修復的目標區域；
[0008]B、確定所述目標區域的邊界網格像素塊，包括:
[0009]掃描所述目標區域，確定所述目標區域的最小外界矩形；以第一尺寸為單位網格化所述目標區域，並記錄下所有邊界網格像素塊；
[0010]C、確定侯選塊，包括:
[0011]從所述目標區域向外延伸一定像素，獲得作為侯選塊搜索區域的擴張區域；接著以所述擴張區域中的每個像素點為中心以第二尺寸為單位遍歷整個所述擴張區域，統計出所有像素點均在所述擴張區域內的像素塊，並將該像素塊標記為侯選塊；[0012]D、確定當前所有邊界網格像素塊的優先權，包括:
[0013]在一定範圍內根據所述目標區域內像素塊的稀疏性，使用等式(I)計算所有邊界網格像素塊的優先權，並確定其中優先權最高的邊界網格像素塊；
[0014]Ρ(ρ) = α [(1-ω)0(ρ) + ω] + β?(ρ) (I);
[0015]
【權利要求】
1.一種基於塊匹配的圖像修複方法，其特徵在於，包括以下步驟: A、確定圖像中待修復的目標區域； B、確定所述目標區域的邊界網格像素塊，包括: 掃描所述目標區域，確定所述目標區域的最小外界矩形；以第一尺寸為單位網格化所述目標區域，並記錄下所有邊界網格像素塊； C、確定侯選塊，包括: 從所述目標區域向外延伸一定像素，獲得作為侯選塊搜索區域的擴張區域；接著以所述擴張區域中的每個像素點為中心以第二尺寸為單位遍歷整個所述擴張區域，統計出所有像素點均在所述擴張區域內的像素塊，並將該像素塊標記為侯選塊； D、確定當前所有邊界網格像素塊的優先權，包括: 在一定範圍內根據所述目標區域內像素塊的稀疏性，使用等式(I)計算所有邊界網格像素塊的優先權，並確定其中優先權最高的邊界網格像素塊；
2.根據權利要求1所述的方法，其特徵在於，所述步驟A包括: 塗抹所述圖像中的待修複目標區域Ω，並生成所述圖像的MASK灰度二值圖像。
3.根據權利要求2所述的方法，其特徵在於，將所述圖像的MASK灰度二值圖像中的目標區域的灰度值設置為255，將除所述目標區域之外的已知區域的灰度值設置為O。
4.根據權利要求1所述的方法，其特徵在於，所述第二尺寸大於所述第一尺寸。
【文檔編號】G06T7/00GK103955891SQ201410126358
【公開日】2014年7月30日 申請日期:2014年3月31日 優先權日:2014年3月31日
【發明者】阮春雷, 王鼎 申請人:中科創達軟體股份有限公司