基于偏微分方程的图像修复算法研究

发布时间：2021-03-31 07:19

　　图像修复是利用图像中的已知信息对受损区域进行修复,使其符合人们视觉要求的一种技术。经过多年的发展,图像修复技术已取得了诸多重要的研究成果。其中,基于偏微分方程（Partial Differential Equations,PDE）的图像修复算法为目前广泛使用的图像修复算法之一。基于偏微分方程的典型图像修复算法主要有:总变分（Total Variation,TV）修复算法、曲率驱动扩散（Curvature-Driven Diffusions,CDD）修复算法等。基于TV模型的修复算法存在迭代次数多、运行时间长、模糊效应以及阶梯效应问题。基于CDD模型的修复算法存在迭代次数多、运行时间长、无法修复边界破损图像问题。针对TV算法模型、CDD算法模型存在的上述问题,提出优化算法,主要的研究内容如下:（1）针对TV模型存在迭代次数多、运行时间长的问题,提出一种基于TV模型的改进图像修复算法,在正则项中引入扩散调节系数,在扩散调节系数中引入随着迭代次数而变化的自适应参数,使算法在迭代初期以较快的速度扩散,而在迭代后期减速扩散,从而使修复后的图像保持锐利的边缘。仿真结果表明,改进后的算法在划痕以及文... 

【文章来源】：安徽工程大学安徽省

【文章页数】：72 页

【学位级别】：硕士

【部分图文】：

图２－１各向异性扩散仿真图??

?（２－２０）??８ｔ?ｉｗｊ?Ａ?｝??如图２－３所示，Ｏ为目标像素点，八＾丨ＴＶ，为Ｏ点的四个邻域点，??｛？，ｅ，ｗ，５１｝■为〇的四个邻域半像素点。??ＮＩ?Ｎ?ＭＥ??ｎ＿??Ｗ?＾?＾?Ｅ??〇??ｓ＂??ＳＷ?Ｓ?ＳＥ??图２－３目标像素及其邻域点示意图??记：ｖ?＝?（ｖＶ）?＝岸ｊ，则：??▽?．』＋匕?Ｂ?＋?（２－２１）??ｄｘ?ｄｙ?ｈ?ｈ??其中Ａ为步长，一般取６?＝?１。则的计算如下：??？?１?〔?Ｗ／ｆ?一?—?ｕｆ?￣?ｕｏ??（２－２２?）??１?ｆｕ＞ｒ．￣ｕ〇）－?ｕ＂?￣ｕ〇?（２－２３）??｜ＶＭｗｌ?ｈ??ｖ２?＾（Ｕ＾￣Ｕ＜Ａ?＝?—．

?２９．１６６４??图２－５反映了图２－４?（ｂ）使用ＴＶ修复算法，在不同迭代次数下参数Ｓ不同??取值下对峰值信噪比（ＰＳＮＲ）的影响。从图中可以看到，在同一迭代次数下，??ＰＳＮＲ随着参数￡？的变化而变化。因此修复后图像的质量与ｆ取值有一定的关系，??合适的ｆ值可以使修复后图像具有较好的效果，综合图２－５中的四条曲线，可以??看出当￡?＝?０．５时，四条曲线的ＰＳＮＲ均近似最高点。??１５??

【参考文献】：
期刊论文
[1]结构张量的改进Criminisi修复[J]. 何雨亭,唐向宏,张越,杨瑞.  中国图象图形学报. 2018(10)
[2]基于信号稀疏优化的3D模型颜色纹理修复[J]. 胡玲,李钦松,刘圣军,郭啸.  计算机辅助设计与图形学学报. 2018(04)
[3]一种改进的数字图像修复方法[J]. 赵夫群.  信息技术. 2017(06)
[4]基于双树复小波的图像修复[J]. 窦立云,徐丹,李杰,陈浩,刘义成.  计算机科学. 2017(S1)
[5]基于深度图像绘制技术的Criminisi算法的改进[J]. 李英,杨秋翔,雷海卫,杜博.  计算机工程与设计. 2017(05)
[6]基于样本块与曲率特征的图像修复改进算法[J]. 黄颖,李凯,杨明.  计算机应用研究. 2018(04)
[7]基于结构分量和信息熵的Criminisi图像修复算法[J]. 唐利明,谭艳婷,方壮,向长城,陈世强.  光电子·激光. 2017(01)
[8]结合网函数插值与TV模型的图像修复算法[J]. 侯海娜,戴芳,杨陈东.  计算机系统应用. 2016(12)
[9]图像修复的CDD模型新算法[J]. 王军锋,裴艳侠,王涛.  计算机系统应用. 2016(08)
[10]改进的Criminisi算法的数字图像修复技术[J]. 梁淑芬,郭敏,梁湘群.  计算机工程与设计. 2016(05)

硕士论文
[1]基于变分偏微分方程的图像修复技术研究[D]. 徐黎明.西华师范大学 2017
[2]基于偏微分方程的图像修复技术研究[D]. 王世强.大连理工大学 2014
[3]基于偏微分方程和纹理合成的图像复原算法的研究[D]. 田素云.陕西师范大学 2013
[4]基于偏微分方程（PDE）的图像修复[D]. 岳坚飞.南京理工大学 2006



本文编号：3111037