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(huì)受到外界的干擾,可能會(huì)造成圖像的破損或者重要信息丟失,因此圖像重建或修復(fù)技術(shù)變得日趨重,當(dāng)前圖像重建或修復(fù)更多關(guān)注的是人眼的主觀視覺效果而缺乏對(duì)重建圖像的準(zhǔn)確性評(píng)價(jià),同時(shí)傳統(tǒng)圖像重建算法所需時(shí)間較多、重建效率較低,難以滿足大數(shù)據(jù)時(shí)代海量數(shù)據(jù)對(duì)圖像處理的實(shí)時(shí)性要求。針對(duì)已有重建算法中的不足,將數(shù)學(xué)物理中的穩(wěn)定場(chǎng)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(chǎng)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(chǔ)上,針對(duì)穩(wěn)定場(chǎng)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(yīng)的多場(chǎng)源穩(wěn)定場(chǎng)圖像重建算法。具體過程是首先在缺損點(diǎn)鄰域內(nèi)構(gòu)建多場(chǎng)源標(biāo)量穩(wěn)定場(chǎng),其次在該鄰域內(nèi)求解局部梯度方向場(chǎng),以此來估計(jì)缺損點(diǎn)鄰域的三維紋理信息,并根據(jù)該局部梯度方向場(chǎng)的相位在鄰域內(nèi)進(jìn)行分類排序,從而實(shí)現(xiàn)自適應(yīng)選取有效場(chǎng)源的目的,最后利用二價(jià)泰勒展開的傳遞函數(shù)完成缺損點(diǎn)像素值的計(jì)算。實(shí)驗(yàn)結(jié)果表明,這種根據(jù)缺損點(diǎn)鄰域相位信息自適應(yīng)選取的方法,在有效減少參與重建計(jì)算的像素點(diǎn)個(gè)數(shù)同時(shí),提高了信息傳遞... 

【文章來源】：杭州電子科技大學(xué)浙江省

【文章頁數(shù)】：62 頁

【學(xué)位級(jí)別】：碩士

【部分圖文】：

圖像重建原理示意圖

杭州電子科技大學(xué)碩士學(xué)位論文14圖2.3多場(chǎng)源局部穩(wěn)定場(chǎng)模型示意圖2.3.2多場(chǎng)源局部穩(wěn)定場(chǎng)模型的初步探索近年來，研究者們已經(jīng)對(duì)多場(chǎng)源局部穩(wěn)定場(chǎng)的圖像重建進(jìn)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(chǎng)的圖像重建模型，對(duì)圖像穩(wěn)定場(chǎng)方程進(jìn)行求解，并分情況對(duì)圖像中不同邊界條件缺損區(qū)域的進(jìn)行計(jì)算，對(duì)應(yīng)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(jìn)行能量傳遞，針對(duì)每一個(gè)缺損像素點(diǎn)，考慮不同場(chǎng)源對(duì)缺損點(diǎn)的影響，并設(shè)置場(chǎng)源影響函數(shù)。最后將所有參與計(jì)算的場(chǎng)源進(jìn)行加權(quán)平均得到缺損點(diǎn)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(duì)穩(wěn)定場(chǎng)方程進(jìn)行求解，并給出了點(diǎn)源影響函數(shù)求解缺損點(diǎn)鄰域內(nèi)有效場(chǎng)源對(duì)缺損點(diǎn)的能量傳遞[12,61]。據(jù)此設(shè)置的多場(chǎng)源局部穩(wěn)定場(chǎng)模型重建公式如下：1,niiiIrGrrr(2.19)

杭州電子科技大學(xué)碩士學(xué)位論文19素點(diǎn)就是一個(gè)場(chǎng)源，稱為多場(chǎng)源。如圖3.1示為圖像局部紋理的穩(wěn)定場(chǎng)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(diǎn)的坐標(biāo)；f表示圖像已半徑，為任意圓上的一點(diǎn)。圖3.1圖像局部紋理的穩(wěn)定場(chǎng)模型如上圖3.1所示，為圖像局部紋理的穩(wěn)定場(chǎng)模型，求解其穩(wěn)定場(chǎng)模型的關(guān)鍵在于，找到已知的有效場(chǎng)源對(duì)缺損點(diǎn)的能量傳遞關(guān)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(diǎn)r，選取一定半徑圓上的點(diǎn)，必然存在位于已知區(qū)域的像素點(diǎn)，根據(jù)文獻(xiàn)[9]數(shù)值計(jì)算方法，結(jié)合公式(3.1)設(shè)置能量傳遞函數(shù)為,，此時(shí)只需要考慮該區(qū)域內(nèi)有效場(chǎng)源對(duì)缺損點(diǎn)的影響；由于該圖像穩(wěn)定場(chǎng)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(gè)場(chǎng)源對(duì)該缺損點(diǎn)的能量傳遞相疊加[63]：elserrrrii,0,1)((3.2)因此可以得到缺損點(diǎn)r的像素值為：()(,)()iiIrTrrr(3.3)不同的已知像素點(diǎn)對(duì)缺損點(diǎn)的能量傳遞也是不同的，穩(wěn)定場(chǎng)的能量傳遞正如文獻(xiàn)[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(diǎn)過遠(yuǎn)的像素點(diǎn)可以視作能量很小或者沒有，在計(jì)算求解的時(shí)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(diǎn)，則認(rèn)為該點(diǎn)未產(chǎn)生能量傳遞影響，并以二階泰勒展開設(shè)計(jì)如下能量傳遞公式[9]：,,(3.4)

【參考文獻(xiàn)】：
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本文編號(hào)：3582628