基于偏微分方程的图像修复及其快速算法

发布时间：2017-07-31 15:12

  本文关键词：基于偏微分方程的图像修复及其快速算法

  更多相关文章： 图像修复 变分模型 交替方向乘子法 细节保持

【摘要】：数字图像处理技术在现实生活中具有广泛的应用,图像修复是其重要的研究内容之一。随着相关方法、技术的发展和引入,图像修复方法的研究也取得了很大进步。图像修复是指对受到某种程度缺失或者损坏的图像,根据受损地方周围的有效信息,通过一定的修复规则自动进行修复的过程,直到最后呈现的视觉效果接近或达到原始图。当前图像修复方法主要分为两类:一类是结构图像修复方法,另外一类是纹理合成的方法。传统的图像修复算法一般在修复效果和耗时上不能兼顾,本文基于全变差(TV)图像修复模型研究基础上,引入交替方向乘子法(ADMM),给出两类图像修复模型的快速数值求解算法。本文主要内容和创新点如下:(1)介绍三个最经典的基于偏微分方程的图像修复模型,找出每个修复模型优缺点产生的数学机理及其相应解决办法。(2)将TV修复模型和ADMM快速算法结合起来,给出TV修复模型改进的快速数值求解方法。(3)针对TV修复模型在保纹理细节方面的不足,本文提出?-TV修复模型,并结合ADMM算法,给出该修复模型的快速数值求解算法(这里称之为?-ADMM算法)。最后,通过仿真实验来验证本论文改进的效果,实验结果表明本论文的研究取得了较好的效果。
【关键词】：图像修复 变分模型 交替方向乘子法 细节保持
【学位授予单位】：南京邮电大学
【学位级别】：硕士
【学位授予年份】：2015
【分类号】：TP391.41;O175.2
【目录】：

• 摘要4-5
• Abstract5-7
• 专用术语注释表7-8
• 第一章 绪论8-14
• 1.1 论文研究背景及意义8-9
• 1.2 国内外研究动态及水平9-12
• 1.2.1 基于图像结构的修复技术10-11
• 1.2.2 基于纹理结构的图像修复技术11-12
• 1.2.3 快速数值算法的提出12
• 1.3 本文研究工作和章节安排12-14
• 第二章 数字图像修复理论基础14-26
• 2.1 图像修复问题及偏微分理论14-19
• 2.1.1 图像修复问题14-15
• 2.1.2 泛函和变分的相关知识15-19
• 2.2 基于PDE的图像修复模型19-22
• 2.2.1 TV模型19-20
• 2.2.2 BSCB修复模型20-21
• 2.2.3 CDD修复模型21-22
• 2.3 TV模型快速算法概述22-25
• 2.3.1 primal dual（原始对偶）算法22-23
• 2.3.2 split bregman算法23-24
• 2.3.3 ADMM算法24-25
• 2.4 本章小结25-26
• 第三章 基于TV模型的ADMM算法26-33
• 3.1 引言26
• 3.2 经典TV修复模型26-27
• 3.3 基于TV模型的ADMM算法27-28
• 3.4 算法的改进及收敛性分析28-30
• 3.5 实验结果和分析30-32
• 3.6 本章小结32-33
• 第四章 保纹理细节的图像修复模型及其快速算法33-40
• 4.1 引言33
• 4.2 模型介绍33-34
• 4.3 数值算法与收敛性分析34-36
• 4.4 实验结果与分析36-39
• 4.5 本章小结39-40
• 第五章 总结与展望40-42
• 5.1 本文的工作总结40
• 5.2 今后的研究方向40-42
• 参考文献42-45
• 附录1 程序清单45-46
• 附录2 攻读硕士学位期间撰写的论文46-47
• 附录3 攻读硕士学位期间参加的科研项目47-48
• 致谢48

【相似文献】

中国期刊全文数据库 前10条

1 程村;;基于蒙特卡罗方法的图像修复快速算法[J];工程地球物理学报;2006年01期

2 葛仕明;程义民;潘浩;钱振兴;;基于离散优化的图像修复[J];中国科学技术大学学报;2008年12期

3 王书文;骆岩红;黄伟;杨筱平;贾建芳;;敦煌壁画数字图像修复中遇到的挑战[J];西北民族大学学报(自然科学版);2009年02期

4 李率杰;李鹏;冯兆永;姚正安;;基于Navier-Stokes方程的图像修复算法[J];中山大学学报(自然科学版);2012年01期

5 于文静;;图像修复中物体移除的实验设计[J];实验室研究与探索;2013年12期

6 党宏社;张娜;;一种基于贝叶斯压缩感知的图像修复方法[J];河南大学学报(自然科学版);2014年05期

7 钱振兴;程义民;葛仕明;曾丹;;基于无损自嵌入的图像修复方法[J];中国科学院研究生院学报;2007年03期

8 吴长勤;;加权平均插值法在图像修复中的应用[J];科技信息;2009年20期

9 赵兴芝;;一种改进的数字图像修复算法[J];科技信息;2012年05期

10 陈欢;;图像修复技术[J];科技风;2014年14期

中国重要会议论文全文数据库 前10条

1 张巧焕;唐向宏;任澍;;一种基于区域搜索的快速图像修复算法[A];浙江省电子学会2011学术年会论文集[C];2011年

2 史金钢;齐春;;基于非局域样本块的图像修复算法[A];第七届和谐人机环境联合学术会议（HHME2011)论文集【oral】[C];2011年

3 霍星;檀结庆;艾小丰;;基于随机迭代查找的图像修复算法[A];第六届全国几何设计与计算学术会议论文集[C];2013年

4 李晋江;李孟军;范辉;;低秩近似图像修复算法[A];第六届全国几何设计与计算学术会议论文集[C];2013年

5 陈延嘉;庄志军;王美清;;一种改进的基于样本的图像修补方法[A];全国第19届计算机技术与应用（CACIS）学术会议论文集（上册）[C];2008年

6 高军亮;徐晓刚;王建国;吴晶;;一种基于图像修复的目标重建算法[A];2006中国控制与决策学术年会论文集[C];2006年

7 朱晓临;陈晓冬;朱园珠;陈Z，

本文编号：599761