[发明专利]一种壁画图像修复处理方法、系统、装置及存储介质

权利要求书

1.一种壁画图像修复处理方法，其特征在于，所述壁画图像修复处理方法包括：

步骤S1、预先在破损壁画图像的待修复区域处填充绿色掩模，通过所述绿色掩模识别出待修复区；根据破损壁画图像对应的手工线描图，通过人机交互的方式在所述绿色掩模处添加破损区域里缺失的结构信息，得到带有辅助结构信息的待修复壁画；

步骤S2、将带有辅助结构信息的待修复壁画中的破损区域记为待修复区域，并通过数学形态学方法对破损区域进行边界提取得到待修复区域边界，并对置信因子项进行初始化；

步骤S3、将所述待修复区域边界上的待填充块集合进行分类，得到结构块集合与纹理块集合，并判断所述纹理块集合是否为空；

步骤S4、当所述纹理块集合不为空时则在不计算优先权函数的情况下随机选取所述纹理块集合中的任意一个纹理块作为待修复纹理块，并进行全局搜索得到待候选纹理块集合；

步骤S5、在所述待候选纹理块集合中提取多个最相似的待候选块建立相似纹理块的冗余字典，根据所述冗余字典和所述待修复纹理块建立基于弹性网正则化下的稀疏表示壁画修复模型；

步骤S6、更所述新置信因子、待修复区域边界、结构块集合和纹理块集合，重复执行步骤S2至步骤S5，直到所有的纹理块都修复完毕，当所述纹理块集合为空时，再判断所述结构块集合是否为空；

步骤S7、当所述结构块集合不为空时，则计算所述结构块集合中每一个结构块的置信因子项，并进行正则化处理；选择优先权最大的结构块作为待修复结构块，并进行全局搜索得到待候选结构块集合；

步骤S8、通过约束方程建立基于弹性网正则化的稀疏表示壁画修复模型并进行求解；

步骤S9、更新所述待修复区域边界、结构块集合以及边界点的置信因子项，直到所有的结构块都修复完毕，当所述结构块集合为空时，结束整个修复过程，得到修复后的图像。

2.根据权利要求1所述的壁画图像修复处理方法，其特征在于，所述步骤S2包括如下步骤：

步骤S21、获取所述将带有辅助结构信息的待修复壁画I，将所述待修复壁画I中的破损区域记为待修复区域Ω；

步骤S22、通过数学形态学方法对破损区域进行边界提取，记为待修复区域边界并对置信因子项C进行初始化C(s)＝0，s∈Ω。

3.根据权利要求2所述的壁画图像修复处理方法，其特征在于，所述步骤S3包括如下步骤：

步骤S31、将所述待修复区域边界上L个以P点为中心的待填充块集合P进行分类；

步骤S32、通过分成E个以s点为中心的结构块集合S，和F个以t点为中心的纹理块集合T，E+F＝G，G为待修复区域边界上所有像素点个数，p∈Ψ_p＝SUT；

步骤S33、判断所述纹理块集合T是否为空。

4.根据权利要求3所述的壁画图像修复处理方法，其特征在于，所述步骤S4包括如下步骤：

步骤S41、当所述纹理块集合T不为空时，则在不计算优先权函数的情况下随机选取所述纹理块集合中的任意一个纹理块作为待修复纹理块Ψ_t；

步骤S42、通过全局搜索找到K个SSD准则下的待候选纹理块集合，并令所述待候选纹理块集合

5.根据权利要求4所述的壁画图像修复处理方法，其特征在于，所述步骤S4包括如下步骤：

步骤S51、在所述待候选纹理块集合中提取前n个最相似的待候选块建立相似纹理块的冗余字典D∈R^m×n；

步骤S52、通过系数向量之和等于1的约束：所述待修复纹理块Ψ_t和所述冗余字典D∈R^m×n建立基于弹性网正则化下的稀疏表示壁画修复模型：

M∈R^m×n为提取待填充块Ψ_p和冗余字典D∈R^m×n中已知信息的逻辑矩阵，λ>0和γ>0分别为模型参数，再通过内嵌ADMM算法求解得到模型中n个待候选块前的系数之后通过求解出的稀疏系数和K个待候选块的线性组合来填充所述待修复纹理块Ψ_t，完成第一块的修复。