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图像修补(image inpainting)是图像复原研究中的一个重要内容,也是目前计算机视觉、计算机图形学以及数字图像处理等许多领域中的一个研究热点。所谓图像修补,就是填充图像上有信息缺损的区域,并达到观察者无法察觉这些缺损区域已被修复的目的。图像修补这项技术,在很多领域都具有很高的应用价值。比如说,可以利用该项技术进行影视特技制作、文物保护、老照片修复、图像中障碍物和文本的去除,以及视频错误的隐藏等。2006年,台雪成等提出了基于一种TV-Stokes方程的模型,用于进行图像修补。他们首先用能量最小化模型和零散度条件,获得了一个非线性的Stokes方程,然后通过该方程把等照度线方向传输进入待修补区域;一旦构造了等照度线,图像就可以按照等照度线的方向进行修复。本文将该模型进行简单修正后,提出了一种新的图像修补算法,全文各章节安排如下:第一章主要介绍数字图像修复技术的研究背景,国内外研究现状和应用前景,同时简要介绍了本文的工作,并给出了相关的预备知识。第二章介绍了几种常见的基于变分PDE的图像修补模型。主要有BSCB模型,CDD模型以及TV-Stokes图像修补模型。第三章是本文的主要工作。我们首先用p-harmonic模型修正TV-Stokes模型中的能量最小化泛函,然后结合零散度条件获得了一个非线性的Stokes方程,通过该方程把等照度线方向传输进入待修补区域;构造出等照度线方向后,采用增广拉格朗日方法恢复图像。第四章给出了相关的数值实验结果。最后对全文进行了总结。