[发明专利]基于块几何稀疏的图像修复方法

权利要求书

1.一种基于块几何稀疏度的图像修复方法，包括下步骤： 

(1)输入待修复图像I，确定待修复区域Ω和待修复区域边界

(2)对中心点在待修复区域边界上的待修复块Ψ_p在其t×t邻域内寻找相似块得到相似块集合并计算出待修复块Ψ_p与相似块之间的水平夹角α_j，得到夹角集合{α₁,α₂,…α_j,…α_N}，j＝1,2…N，N为相似块个数； 

(3)计算待修复块Ψ_p与相似块水平夹角α_j的加权方差： 

其中是夹角集合的均值，w_j是距离权值，表示待修复块Ψ_p与相似块中心点之间的距离； 

(4)根据加权方差V(p)计算中心点在待修复区域边界上的所有待修复块Ψ_p的几何稀疏度G(p)： 

其中h是平滑参数h＝3×N^2/3×σ²，σ是方差，取值为5； 

(5)根据几何稀疏度G(p)将待修复块Ψ_p的优先权定义为： 

S_G(p)＝G(p)*C(p)， 

其中C(p)是置信度项； 

(6)根据几何稀疏度G(p)把待修复区域边界分为结构区域L₁和非结构区域L₂； 

(7)对以结构区域L₁中像素点p为中心的待修复块Ψ_p，通过欧式距离在其t×t邻域内寻找M个最相似块，并利用M个最相似块拟合通过像素点p的直线，计算所有直线的交点，直线方向即为通过像素点p的结构边缘方向；保留这些交点中与最近结构区域L₁中像素点距离小于9的所有交点，交点邻域L₃为所有保留交点的t₁×t₁邻域集合，其中M取值为22，； 

(8)对以结构区域L₁中像素点为中心的块根据优先权S_G(p)进行块填充修复，直到结构区域L₁属于交点邻域L₃为止； 

(9)用Criminisi优先权对非结构区域L₂中的块进行块填充修复，直到非结构区域L₂中像素点都被填充修复； 

(10)根据优先权式S_G(p)对交点邻域L₃进行块填充修复，直到交点邻域L₃中像素点都被填充修复，恢复出与原图像接近的结果图像。 

2.根据权利要求1所述的基于块几何稀疏度的图像修复方法，其特征在于步骤(2)所述的寻找待修复块Ψ_p的相似块，是对中心点在待修复区域边界上的待修复块Ψ_p按照下式在其t×t邻域内寻找相似块

其中d(·)表示欧式距离，|Ψ_p|表示待修复块Ψ_p的像素点个数，T是阈值，取值为2.5。 

3.根据权利要求1所述的基于块几何稀疏度的图像修复方法，其特征在于步骤(7)所述的利用M个最相似块拟合通过像素点p的直线，按如下步骤进行： 

(7a)对以结构区域L₁中像素点p为中心的待修复块Ψ_p，通过欧式距离在其t×t邻域内寻找M个最相似块{Ψ₁,Ψ₂,…Ψ_i…,Ψ_M}，i＝1,2…M； 

(7b)利用如下公式拟合通过像素点p坐标的直线y＝Ax+B： 

其中x_i、y_i为相似块Ψ_i中心点坐标，A为直线的斜率，B为直线在y轴的截距，同时直线的斜率A和直线在y轴的截距B满足： 

y_p-Ax_p-B＝0， 

其中x_p、y_p为待修复块Ψ_p中心点坐标。