基于断裂结构线匹配模型的大破损区域图像修复算法研究

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本文主要研究的是大破损区域图像修复算法,针对现有算法在修复含有复杂结构信息的大破损区域图像时存在的断裂结构线连接错误、连接不平滑等问题,根据由粗到精的思想,先将断裂结构线连接起来,再对被连接好的结构线划分成的各子区域进行修复,设计了基于断裂结构线匹配模型的大破损区域图像修复算法。主要做了以下工作:1)首先深入分析了影响断裂结构线匹配度计算的影响因子以及它们之间的组合关系,根据这些影响因子重要程度的不同赋予其相应的权重值,构造了一种断裂结构线匹配模型以得到相应的断裂结构线匹配对;然后,根据得到的断裂结构线匹配对,使用曲线拟合将断裂的结构线连接起来。同时,推测了断裂结构线可能的连接方式,针对不同的连接方式对其连接点采用不同的方式进行修复,使得结构线的修复结果更加符合视觉连通性;最后,使用块匹配算法来修复被连接好的结构线划分成的子区域。2)针对基于优先权调度和动态标签裁剪的置信传播算法(prior-Belief Propagation, p-BP)人为设置候选标签参数的不足以及为了充分利用已经修复好的结构信息,本文在第三章设计了自适应优先权BP算法。算法利用模型中各节点标签集的整体匹配程度以及已知信息两个约束条件,自适应决定各节点的访问优先权以及标签裁剪阈值。实验结果表明,本文提出的算法易于理解,容易实现,并且修复后的图像在视觉上能够达到让人满意的效果,在客观评价指标峰值信噪比PSNR(Peak Signal Noise Ratio)以及结构相似性SSIM(Structural Similarity)测度上也能优于其他算法。
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