【摘要】：圖像修復(fù)是圖像處理領(lǐng)域中一項重要技術(shù),主要是利用圖像中現(xiàn)有的信息,估計圖像中的未知區(qū)域,從而使修復(fù)后的圖像在視覺上與原圖像接近,圖像修復(fù)技術(shù)在實際生活中應(yīng)用廣泛。基于稀疏表示的圖像修復(fù)技術(shù)已經(jīng)成為一個新的研究方向,本文是在稀疏表示理論研究基礎(chǔ)上,結(jié)合字典訓(xùn)練和聚類方法對圖像修復(fù)技術(shù)進(jìn)一步研究。本文首先介紹了圖像修復(fù)的研究背景、意義以及國內(nèi)外研究現(xiàn)狀,主要研究內(nèi)容是:介紹稀疏表示理論、常用的稀疏表示算法和K-SVD字典學(xué)習(xí)算法;分析了目前常用的圖像修復(fù)算法的優(yōu)缺點。詳細(xì)地分析了基于稀疏表示和字典學(xué)習(xí)的圖像修復(fù)算法,采用此方法進(jìn)行圖像修復(fù),其結(jié)果的優(yōu)劣性與學(xué)習(xí)的字典的好壞有很大關(guān)系,本文為了保證字典內(nèi)容豐富且具有自適應(yīng)性,在進(jìn)行字典學(xué)習(xí)前,先對圖像庫的圖像進(jìn)行聚類,因此本文還介紹了模糊聚類算法及其改進(jìn)算法,使用Canopy算法改善模糊聚類算法以及在分布式平臺上的應(yīng)用。仿真結(jié)果表明Canopy-FCM算法相比FCM算法準(zhǔn)確率提高,簇間距離減小,加入聚類后的圖像修復(fù)算法在均方根誤差和峰值信噪比的數(shù)值上,優(yōu)于僅僅利用待修復(fù)圖像本身進(jìn)行字典訓(xùn)練的圖像修復(fù)算法,算法很好地利用了圖像之間的相似性,對含有豐富結(jié)構(gòu)信息的圖像,修復(fù)效果較好,并且彌補了基于K-SVD的圖像修復(fù)算法的一些缺憾,在一定程度上改善了圖像修復(fù)的質(zhì)量。
[Abstract]:Image restoration is an important technology in the field of image processing. It mainly uses the existing information in the image to estimate the unknown region in the image, so that the restored image is close to the original image visually. Image restoration technology is widely used in real life. Image restoration based on sparse representation has become a new research direction. Based on the theory of sparse representation, this paper combines dictionary training and clustering method to further study image restoration technology. This paper first introduces the research background, significance and current situation of image restoration. The main research contents are: sparse representation theory, sparse representation algorithm and K-SVD dictionary learning algorithm; The advantages and disadvantages of current image restoration algorithms are analyzed. The image restoration algorithm based on sparse representation and dictionary learning is analyzed in detail. In order to ensure that the dictionary is rich in content and self-adaptive, the image of the image library is clustered before the dictionary is studied, so this paper also introduces the fuzzy clustering algorithm and its improved algorithm. Canopy algorithm is used to improve fuzzy clustering algorithm and its application on distributed platform. The simulation results show that the accuracy of Canopy-FCM algorithm is higher than that of FCM algorithm, and the distance between clusters is reduced. The RMS error and peak signal-to-noise ratio (PSNR) of the image restoration algorithm after clustering are calculated. The algorithm is better than the image restoration algorithm which only uses the image itself to be repaired for dictionary training. The algorithm makes good use of the similarity between the images, and has a good effect on the images with rich structural information. It also makes up for some shortcomings of image restoration algorithm based on K-SVD, and improves the quality of image restoration to some extent.
【學(xué)位授予單位】：西安理工大學(xué)
【學(xué)位級別】：碩士
【學(xué)位授予年份】：2016
【分類號】：TP391.41;TP311.13

【參考文獻(xiàn)】

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本文編號：2221216