[发明专利]一种基于块匹配的图像修复方法

说明书

技术领域

本发明涉及一种基于块匹配的图像修复方法。

背景技术

随着计算机图像处理技术的快速发展以及智能手机、平板电脑等移动设备的迅速普及，数字图像的应用也越来越广泛。然而，数字图像在产生和使用过程中会由于各种原因造成图像信息完整性受损，或者用户希望去除图像中不需要的目标。因此需要对数字图像进行修复。

目前存在两大类图像修复技术：一类是基于几何图像模型的图像修复（inpainting）技术，其利用待修补区域的边缘信息，同时采用一种由粗到精的方法来估计等照度线的方向，并采用传播机制将信息传播到带修补的区域内，以便达到较好的修复效果。该技术特别适用于修补图像中的小尺度缺损。另一类则是基于纹理合成的图像补全（completion）技术。就该图像补全技术而言，目前可分为以下两种方法：一种是基于图像分解的修复方法，其主要思想是将图像分解为结构部分和纹理部分。其中，结构部分用inpainting技术来修复，而纹理部分则采用纹理合成的方法来填充。另一种方法是基于块的纹理合成技术来填充丢失的信息，其主要思想是：首先从带修补区域的边界上选取一个像素点，同时以该点为中心，根据图像的纹理特征，选择大小合适的纹理块，然后在带修补区域的周围寻找阈值最相近的纹理匹配块来替代该纹理块。上述图像补全技术对于填充图像中达的丢失块有较好的效果。

上述的图像修复技术主要存在三类问题：第一，图像修复后，不能较好保持细节，造成图像模糊；第二，图像修复后，能够较好地还原细节，但存在块效应，痕迹比较明显；第三，修复算法计算复杂度较高，耗时较长，在PC机上尚可接受，但其应用在运算能力相对较弱的智能手机等移动设备上时，并不能获得较好的用户体验。

发明内容

有鉴于此，本发明的主要目的在于提供一种基于块匹配的图像修复方法，以解决上述的现有图像修复技术所存在的问题。

本发明提供的一种基于块匹配的图像修复方法，包括以下步骤：

A、确定图像中待修复的目标区域；

B、确定所述目标区域的边界网格像素块，包括：

扫描所述目标区域，确定所述目标区域的最小外界矩形；以第一尺寸为单位网格化所述目标区域，并记录下所有边界网格像素块；

C、确定侯选块，包括：

从所述目标区域向外延伸一定像素，获得作为侯选块搜索区域的扩张区域；接着以所述扩张区域中的每个像素点为中心以第二尺寸为单位遍历整个所述扩张区域，统计出所有像素点均在所述扩张区域内的像素块，并将该像素块标记为侯选块；

D、确定当前所有边界网格像素块的优先权，包括：

在一定范围内根据所述目标区域内像素块的稀疏性，使用等式（1）计算所有边界网格像素块的优先权，并确定其中优先权最高的边界网格像素块；

P(p)=α[(1-ω)C(p)+ω]+βD(p)    （1）；

C(p)=Σq∈Ψp∩(I-Ω)C(q)|Ψp|;]]>

D(p)=d(Ψ_p,Ψ_q)=d_SSD(Ψ_p,Ψ_q)×d_H(Ψ_p,Ψ_q);