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阐述优先权数字图像修复技术算法

收藏本文 2024-02-17 点赞:21169 浏览:94920 作者:网友投稿原创标记本站原创

摘要:我们常说“一图胜千言”,图像在我们的生活中占据着重要的地位。网络技术与数字技术在不断的进展进步,使得数字图像在各种电子产品中有着越来越广泛的运用,但数字图像由于其本身的特性会在它传输,存储等历程中会引起图像的一些局部信息发生信息缺损。而在其他领域的一些运用里,为了获取图像的全部信息,也要对图像进行必要的修复。所以,对于数字图像修复相关算法的探讨其重要量也就不言而喻。按照图像修复策略与论述的一些不同特点,我们把常用的图像修复算法大致可以分为两种:第一种策略是在偏微分方程基础上的,该策略着眼于一副图像中的结构信息,用其来修复图像中较小程度的损伤。另一种模型则是基于图像自身纹理与结构。这种策略主要利用图像的纹理信息来修复图像中较大的信息丢失或破损。本论文首先对数字图像修复技术的背景知识进行了相关介绍,接着对其数学论述与基础简要的进行描述浅析。将图像修复领域中较为经典的三种模型做了详细的讨论与介绍,浅析了这三种模型的优缺点,给出了相关实验。然后对Criminisi算法进行了探讨浅析,并在此基础上,对基于纹理合成的修复算法做了相关改善,包括了对原算法优先权计算公式,对搜寻匹配块搜素区域,对计算待修复块与匹配块的相似度度量函数改善。原算法的优先权计算时,由于两个参数都是归一化的,导致置信度忽略了已知像素的比重,改善后的置信度函数提升了已知信息的比例,同时给数据项中增加了待修复块的颜色相关信息,提升了优先权选择的可靠性;在待修复块寻求匹配块时原算法采取的是遍历的策略,本论文引入一个比例系数,通过系数来确定匹配块的寻找范围,有效的缩短了匹配块的寻求时间;在计算待修复块与匹配块之间的相似度时,原算法没有考虑到待修复区域的纹理信息,修改后的相似度公式可以考虑到距离信息,并且把有限的计算量放在更合适的地方,以而改善了修复效率。最后通过实验验证得知,与算法相比改善后的算法修复结果更为可靠,有效。关键词:数字图像修复论文图像结构与纹理论文优先权论文搜索区域论文相似度度量函数论文

    摘要3-4

    ABSTRACT4-9

    第一章 绪论9-15

    1.1 论文探讨目的与作用9-11

    1.2 图像修补技术的进展及其现况11-13

    1.2.1 图像结构重建的修复算法11-12

    1.2.2 基于纹理合成的图像修复策略12-13

    1.2.3 基于图像分解的修复策略13

    1.3 论文主要探讨内容与组织安排13-15

    第二章 数字图像修复基础知识论述15-24

    2.1 图像的基础知识15-19

    2.1.1 图像概述15

    2.1.2 图像分类15-16

    2.1.3 位图图像16

    2.1.5 图像的数学定义16-17

    2.1.6 图像修复的论述依据17-18

    2.1.7 图像修复模型18-19

    2.2 变分与泛函的相关论述19-20

    2.3 纹理合成的相关论述知识20-23

    2.3.1 纹理的定义与特点20-21

    2.3.2 纹理合成技术分类21-23

    2.4 图像修复质量相关评价参数23

    2.5 本章小结23-24

    第三章 三种经典PDE数字图像修复算法24-42

    3.1 BSCB算法24-29

    3.1.1 BSCB修复算法的数学模型25-26

    3.1.2 BSCB模型的数值实现26-29

    3.1.3 BSCB实验及结果浅析29

    3.2 TV算法29-34

    3.2.1 TV模型策略的数值实现31-33

    3.2.3 TV模型实验及结果浅析33-34

    3.3 CDD算法34-38

    3.3.1 CDD模型修复原理34-36

    3.3.2 CDD模型数值实现36-37

    3.3.3 实验及结果浅析37-38

    3.4 其他修复模型38-39

    3.4.1 Euler’s Elastica模型38

    3.4.2 Mumford-Shah模型与Mumford-Shah-Euler模型38-39

    3.5 综合实验39-41

    3.6 本章小结41-42

    第四章 基于纹理合成的图像修复技术42-46

    4.1 基于图像分解的图像修复算法42-44

    4.2 基于反向遮片的修复算法44-45

    4.3 本章小结45-46

    第五章 对于纹理匹配的修复算法浅析改善46-62

    5.1 基于样本的纹理修复算法46-50

    5.1.1 优先权确定的策略47-49

    5.1.2 最佳匹配块确定策略49

    5.1.3 纹理信息填充与置信度更新49-50

    5.2 Criminisi算法浅析50

    5.3 纹理合成算法中优先权的确定50-52

    5.4 匹配块搜寻范围52-54

    5.5 匹配块的选取54-55

    5.6 算法实现55-57

    5.7 试验结果与浅析57-61

    5.8 本章小结61-62

    总结与展望62-64

    总结62

    展望62-64

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