[发明专利]一种基于图像处理技术的名画修复方法

摘要

本发明涉及一种基于图像处理技术的名画修复方法，该方法利用图像未经损坏区域与损坏区域之间的边界附近区域的有效信息对损坏区域进行修复，在修复的过程中尽量去除高频分量的影响，这使得图像损坏区域和不受损坏区域的连接处在修复后能很自然地连为一体，实现自然的过渡，受损名画的图像修复完成后，再依据修复好的名画图像彩用人工的方式对名画进行修复，能够使修复的名画保持其原有的风格，同时由于对名画修复的过程参照修复的图像进行的，在人工修复名画的过程中无需进行繁琐的构思，因此其修复风险低。

主权项

一种基于图像处理技术的名画修复方法，其特征在于：包括以下步骤：S1.获取名画图像，再对名画图像的损坏区域ΛC进行提取，然后构建图像修复模型，对于一副二维的图像，将其按列向量的顺序排列成一个向量；故记为需要修复的图像，Ω：＝{1，2，...，n}，记Λ为不需要修复的区域，ΛC为要修复的区域，其中Λ为Ω的真子集，ΛC为Λ在Ω上的补集；还记G为中在Λ区域的值与f相同，而在ΛC区域的值为任意值的全体向量组成的集合；则图像修复模型如式(1)表示：||Tδ(Dh)||0=ming∈G||Tδ(Dg)||0---(1)]]>D为一个紧框架中由高通滤波器组成的m×n矩阵，Tδ为软阈值算子，||·||0表示向量中非零元的个数，h为待求解的修复向量；S2.对图像修复模型进行逼近，具体如下：首先引入函数F(x，ε)，易知F(x，ε)连续，且当ε趋近于0时有||u||0=limϵ→0+Σi=1dF(ui,ϵ)|ui|---(2);]]>利用式(2)对图像修复模型进行逼近，具体如下：ming∈GΣi=1mF((Tδ(Dg))i,ϵ)|(Tδ(Dg))i|---(3);]]>令Γ为一个对角元均为正数的m×m对角矩阵，记其第i个对角元为μi，μi＝F((Tδ(Dg))i，ε)，则公式(3)可以转化为求解最小||ΓTδ(Dg)||1的问题：ming∈G||ΓTδ(Dg)||1---(4);]]>S3.对修复向量h进行求解，具体如下：记是由全体满足定义域为值域为(‑∞，+∞]，且满足的下半连续凸函数组成的集合，令则公式(4)可转化为求解关于下半连续凸函数ψ的最小值问题：ming∈Gψ(Dg),]]>其中ψ(·)：＝||ΓTδ(·)||1；则对任意λ＞0，β＞0，存在使得h＝PG(h‑λDTz)    (5)z=proxβψ*(z+βDh)---(6);]]>为βψ*的邻近算子，ψ*为ψ的共轭函数，(PG(x))i=fi,i∈Λxi,i∈ΛC---(7)]]>Λ为名画图像未经损坏的区域，根据公式(5)、(6)、(7)对修复向量h进行求解，再根据修复向量h获得修复的名画图像；S4.参照修复的名画图像对名画进行修复。