圖像或者視頻已經(jīng)成為信息的重要載體,但是在圖像生成、傳輸過程中常常會受到外界的干擾,可能會造成圖像的破損或者重要信息丟失,因此圖像重建或修復技術變得日趨重,當前圖像重建或修復更多關注的是人眼的主觀視覺效果而缺乏對重建圖像的準確性評價,同時傳統(tǒng)圖像重建算法所需時間較多、重建效率較低,難以滿足大數(shù)據(jù)時代海量數(shù)據(jù)對圖像處理的實時性要求。針對已有重建算法中的不足,將數(shù)學物理中的穩(wěn)定場模型引入到圖像重建中來,提出了圖像局部紋理的穩(wěn)定場模型,該模型的核心是將缺損區(qū)域以外的已知信息沿著缺損區(qū)域的邊界向其內(nèi)部傳遞。本文在上述研究的基礎上,針對穩(wěn)定場圖像重建研究中有效作用區(qū)域固化的問題,提出一種局部梯度相位自適應的多場源穩(wěn)定場圖像重建算法。具體過程是首先在缺損點鄰域內(nèi)構建多場源標量穩(wěn)定場,其次在該鄰域內(nèi)求解局部梯度方向場,以此來估計缺損點鄰域的三維紋理信息,并根據(jù)該局部梯度方向場的相位在鄰域內(nèi)進行分類排序,從而實現(xiàn)自適應選取有效場源的目的,最后利用二價泰勒展開的傳遞函數(shù)完成缺損點像素值的計算。實驗結(jié)果表明,這種根據(jù)缺損點鄰域相位信息自適應選取的方法,在有效減少參與重建計算的像素點個數(shù)同時,提高了信息傳遞... 

【文章來源】：杭州電子科技大學浙江省

【文章頁數(shù)】：62 頁

【學位級別】：碩士

【部分圖文】：

圖像重建原理示意圖

杭州電子科技大學碩士學位論文14圖2.3多場源局部穩(wěn)定場模型示意圖2.3.2多場源局部穩(wěn)定場模型的初步探索近年來，研究者們已經(jīng)對多場源局部穩(wěn)定場的圖像重建進行了較為深入的研究，模型主要過程如下：首先根據(jù)局部穩(wěn)定場的圖像重建模型，對圖像穩(wěn)定場方程進行求解，并分情況對圖像中不同邊界條件缺損區(qū)域的進行計算，對應的有以下三種方程：如果0,0：00000),()()(),(),(dlnrrGIkrdSkfrrGrT(2.16)如果0,0：00000IkkfrrGr),()(-)(),(),(rdlrrGdST(2.17)如果0,0：00000),()(1IkkfrrGr-)(),(),(dlrrGdSrT(2.18)然后根據(jù)上式邊界條件方程，從圖像缺損區(qū)域的邊界進行能量傳遞，針對每一個缺損像素點，考慮不同場源對缺損點的影響，并設置場源影響函數(shù)。最后將所有參與計算的場源進行加權平均得到缺損點的像素值。齊珍珍等研究者根據(jù)此模型思想，使用格林函數(shù)對穩(wěn)定場方程進行求解，并給出了點源影響函數(shù)求解缺損點鄰域內(nèi)有效場源對缺損點的能量傳遞[12,61]。據(jù)此設置的多場源局部穩(wěn)定場模型重建公式如下：1,niiiIrGrrr(2.19)

杭州電子科技大學碩士學位論文19素點就是一個場源，稱為多場源。如圖3.1示為圖像局部紋理的穩(wěn)定場模型，圖像中U為陰影部分，表示圖像局部缺損區(qū)域；I(r)表示描述這部分缺損區(qū)域的紋理函數(shù)； ，表示缺損像素點的坐標；f表示圖像已半徑，為任意圓上的一點。圖3.1圖像局部紋理的穩(wěn)定場模型如上圖3.1所示，為圖像局部紋理的穩(wěn)定場模型，求解其穩(wěn)定場模型的關鍵在于，找到已知的有效場源對缺損點的能量傳遞關系，在圖像重建中，一般都是從已知區(qū)域和缺損區(qū)域的邊界開始的，因此，首先選取邊界的缺損點r，選取一定半徑圓上的點，必然存在位于已知區(qū)域的像素點，根據(jù)文獻[9]數(shù)值計算方法，結(jié)合公式(3.1)設置能量傳遞函數(shù)為,，此時只需要考慮該區(qū)域內(nèi)有效場源對缺損點的影響；由于該圖像穩(wěn)定場方程具有的線性，可以使用疊加原理，得到半徑圓內(nèi)的多個場源對該缺損點的能量傳遞相疊加[63]：elserrrrii,0,1)((3.2)因此可以得到缺損點r的像素值為：()(,)()iiIrTrrr(3.3)不同的已知像素點對缺損點的能量傳遞也是不同的，穩(wěn)定場的能量傳遞正如文獻[9]所表述的，能量的傳遞是和距離的平方成反比的，因此距離缺損點過遠的像素點可以視作能量很小或者沒有，在計算求解的時候可以忽略不考慮。需要注意的是，在有效區(qū)域內(nèi)存在另外的未知缺損點，則認為該點未產(chǎn)生能量傳遞影響，并以二階泰勒展開設計如下能量傳遞公式[9]：,,(3.4)

【參考文獻】：
期刊論文
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碩士論文
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[2]PDE方法在圖像修復和圖像盲復原中的應用研究[D]. 劉琨.中國海洋大學 2014
[3]基于點源影響函數(shù)的圖像局部重建算法研究[D]. 齊珍珍.杭州電子科技大學 2014
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本文編號：3582628