基于樣本塊結構特征的全局優(yōu)化圖像修復算法研究
發(fā)布時間:2023-04-16 21:18
在數(shù)字圖像處理領域中,圖像修復技術是進入新世紀以來新興的一項重要研究課題。經(jīng)過近二十年的發(fā)展,已經(jīng)成為當前計算機圖形學和計算機視覺中的研究熱點,滲透到現(xiàn)代人們日常生活的各個方面;跇颖緣K的圖像修復算法在修復較大破損區(qū)域有著良好的效果,其根據(jù)修復方式的不同劃分為基于匹配的方法和基于全局優(yōu)化的方法。其中,基于全局優(yōu)化的方法把圖像修復問題看作優(yōu)化問題,通過優(yōu)化能量函數(shù)同時填充所有缺失像素,以將最佳候選樣本分配給每個缺失像素點,很好地考慮了圖像的全局特征,有效地解決了基于匹配的方法由于貪婪匹配策略所易造成的誤差累計問題。本文從圖像的結構特征入手,探巧如何更好地提取和度量樣本塊的結構特征信息,將其作為先驗信息來指導圖像修復過程,由此提出了兩種改進算法。從全局能量方程的構造和候選標簽的選擇這兩個關鍵點著手,針對現(xiàn)有算法構造能量方程中圖像結構信息度量不準確和提取不充分這一問題,同時更好地發(fā)揮全局能量方程中數(shù)據(jù)項和平滑項的作用,設計了一種聯(lián)合結構特征與塊信息熵的全局圖像修復算法。該方法首先在數(shù)據(jù)項中引入結構張量來表征圖像的局部特征,從而衡量樣本塊間結構特征的各向異性;然后在顏色信息基礎上引入度量像素...
【文章頁數(shù)】:80 頁
【學位級別】:碩士
【文章目錄】:
摘要
abstract
第1章 緒論
1.1 課題的背景以及研究意義
1.2 圖像修復技術的研究現(xiàn)狀
1.2.1 基于擴散的方法
1.2.2 基于樣本塊的方法
1.2.3 基于學習的方法
1.3 圖像修復結果的評價標準
1.4 論文主要工作與結構安排
第2章 基于樣本塊的圖像修復算法分析
2.1 基于匹配的修復算法
2.1.1 Criminisi算法及其改進方法
2.1.2 實驗分析
2.2 基于全局優(yōu)化的修復算法
2.2.1 Shift-Map修復算法
2.2.2 引入方向距離度量的修復算法
2.2.3 標簽規(guī)律性統(tǒng)計修復算法
2.2.4 實驗分析
2.3 本章小結
第3章 聯(lián)合結構特征與信息熵的全局圖像修復算法
3.1 算法概述
3.2 全局優(yōu)化修復模型
3.2.1 全局能量方程的構造
3.2.2 模型求解
3.3 修復算法性能分析
3.3.1 多分辨層方法對修復性能的影響
3.3.2 樣本塊尺寸對修復性能的影響
3.3.3 平滑項系數(shù)對修復性能的影響
3.4 實驗結果及其分析
3.4.1 與基于匹配的方法對比
3.4.2 與基于全局優(yōu)化的方法對比
3.5 本章小結
第4章 基于HSI梯度統(tǒng)計特性的圖像修復算法
4.1 算法概述
4.2 基于梯度統(tǒng)計特性的修復算法
4.2.1 HSI圖像梯度特征提取
4.2.2 全局能量方程的建立
4.2.3 樣本塊梯度特性統(tǒng)計
4.3 算法參數(shù)分析
4.3.1 權重系數(shù)測試
4.3.2 平滑項系數(shù)測試
4.4 實驗分析
4.4.1 小區(qū)域破損圖像修復結果分析
4.4.2 大區(qū)域破損圖像修復結果分析
4.5 本章小結
第5章 圖像修復演示系統(tǒng)
5.1 引言
5.2 圖像修復演示系統(tǒng)介紹
結論與展望
致謝
參考文獻
攻讀碩士學位期間發(fā)表的論文及參與的科研項目
本文編號:3791895
【文章頁數(shù)】:80 頁
【學位級別】:碩士
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摘要
abstract
第1章 緒論
1.1 課題的背景以及研究意義
1.2 圖像修復技術的研究現(xiàn)狀
1.2.1 基于擴散的方法
1.2.2 基于樣本塊的方法
1.2.3 基于學習的方法
1.3 圖像修復結果的評價標準
1.4 論文主要工作與結構安排
第2章 基于樣本塊的圖像修復算法分析
2.1 基于匹配的修復算法
2.1.1 Criminisi算法及其改進方法
2.1.2 實驗分析
2.2 基于全局優(yōu)化的修復算法
2.2.1 Shift-Map修復算法
2.2.2 引入方向距離度量的修復算法
2.2.3 標簽規(guī)律性統(tǒng)計修復算法
2.2.4 實驗分析
2.3 本章小結
第3章 聯(lián)合結構特征與信息熵的全局圖像修復算法
3.1 算法概述
3.2 全局優(yōu)化修復模型
3.2.1 全局能量方程的構造
3.2.2 模型求解
3.3 修復算法性能分析
3.3.1 多分辨層方法對修復性能的影響
3.3.2 樣本塊尺寸對修復性能的影響
3.3.3 平滑項系數(shù)對修復性能的影響
3.4 實驗結果及其分析
3.4.1 與基于匹配的方法對比
3.4.2 與基于全局優(yōu)化的方法對比
3.5 本章小結
第4章 基于HSI梯度統(tǒng)計特性的圖像修復算法
4.1 算法概述
4.2 基于梯度統(tǒng)計特性的修復算法
4.2.1 HSI圖像梯度特征提取
4.2.2 全局能量方程的建立
4.2.3 樣本塊梯度特性統(tǒng)計
4.3 算法參數(shù)分析
4.3.1 權重系數(shù)測試
4.3.2 平滑項系數(shù)測試
4.4 實驗分析
4.4.1 小區(qū)域破損圖像修復結果分析
4.4.2 大區(qū)域破損圖像修復結果分析
4.5 本章小結
第5章 圖像修復演示系統(tǒng)
5.1 引言
5.2 圖像修復演示系統(tǒng)介紹
結論與展望
致謝
參考文獻
攻讀碩士學位期間發(fā)表的論文及參與的科研項目
本文編號:3791895
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