[发明专利]一种基于角度感知块匹配的图像修复方法和系统

摘要

本申请公开了一种基于角度感知块匹配的图像修复方法及系统，包括：首先，将待修复图像分为目标待修复区域和源区域，并进行曲面拟合；然后，确定优先级最高的待填充目标块；再旋转源区域中与目标块最为相似的匹配块，利用角度感知得到最佳匹配块；最后，填充目标块中待修复区域，并更新被填充像素点的置信度值；重复上述步骤直到待修复区域被填充完整。本发明运用了匹配块的角度旋转来感知最佳空间位置，从而最大程度上恢复缺损区域的图像内容，包括其颜色、纹理和几何形状，能够很好地满足人类的视觉需求。本方法已能成功应用于各种具有复杂纹理和几何结构特征的大面积破损区域的图像修复，也可有效地应用于去除遮挡物、移动目标物体等方面。

主权项

1.一种基于角度感知块匹配的图像修复方法，其特征是，包括以下6个步骤：步骤1.确定待修复区域：输入待修复图像，将待修复图像分为待修复区域Ω和源区域Φ，其中待修复区域就是图像中的缺损区域，即目标区域；目标区域与源区域的边界线为δΩ；步骤2.初始化破损区域：将残缺图像投影到三维子空间，利用移动最小二乘法将残缺部分填充完整得到拟合后的曲面，然后将从拟合曲面上重采样像素点的值作为缺失区域中对应像素的估计值，得到初始化的图像I'；步骤3.根据改进的优先级函数选择包含纹理信息最多的目标块将其确定为被填充的目标块：计算图像I'中边界δΩ上的所有像素点p的优先级函数值，确定以优先级最高的点为中心的目标块的大小根据点梯度值的大小动态地确定，选定的就是目前包含纹理信息最多的、将被填充的目标块，所述目标块中包括已知区域和未知区域；步骤4.寻找最佳匹配块：在源区域中，通过多值映射函数找到与目标块大小相同、且纹理信息和几何信息都最为相似的3个源块作为匹配块，匹配块统一用Ψ_q表示；再引入角度感知的概念，对这3个匹配块分别进行多次角度旋转，然后根据相似性度量函数计算出与待填充目标块最相似的匹配块，用表示；步骤5.填充目标块未知区域：将由步骤2得到的目标块未知区域中点的估计像素值和最相似匹配块中对应位置点的像素值取算术平均值，将此平均值填充到目标块中对应位置的待填充点；步骤6.更新被填充点的置信度值：更新在步骤5中被填充的目标块中像素点的置信度值；重复步骤3至步骤6，直到待修复区域被填充完整。