图像修复快速算法研究

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1、分类号I幽UDc——望88主≤主3密缓一编号——中国科学院研究生院博士学位论文图堡堡复迭鎏箕法受塞题建垩指导教师彭屉蕉型塞员《遵±2史厘登堂瞳自动焦殛塞逝申请学位级别三堂蔓圭学科专业名称攫塞退剔兰鳖篷丕缝论文提交强弱茎塑墨：垒：!墨论文答辩罄期——培养单位生基越堂睦舅麴氆妥巍蘑学位授予单位塑垦魁堂院蓟塞堡随答辩委员会主席摘要图像谚复是指对图像中数据完全丢失的暇域进幸亍填充，戳恢复萁完整性幂口原有的视觉效果。图像修复是一个比较特殊的瘸态问题，它是一个从无到有的过程，我们必须根攥先验知识，从髑嗣幸存酌数据米预溺受面的数据。所以图像修复问题中，先验模型起关键的作用。根据Gestalt效应的原理

2、，自然图像的连续性和光滑性是图像修复所依赣的簇本静先验知识。处理图像修复问题的一类主要方法是用兜验知识建立偏微分方稔，把图像修复表述藏一个逑界德闯题，矮迭代豹方法来浓解。冀关键在予如何恰当遣弓

3、入先验知识建立方程。这种方法往往速度很慢，而且修复的结果边缘模糊，对稍大一点豹区域有帮能褥不爨舍逶静簿。为克服这些缺点，本文研究图像修复的快速算法并力求保持图像的强边缘。簧荛我铜撬密了一耱基予承乎线演证静辫像嫠笺算法。褥图像修复阕逶袋述为～个曲面演化问题，并以Snake的内部能蓬模型作为图像水平线的先验模型，由承乎线戆演铯攫动强像麴露魏演弦。这令方法簿决了黯鹜像痰平线豹窝葭麓线模型的直接优化问题。

4、程深入分辑基予扩鼗翡强像罄蔓舅法巍壤波基拣上，鬟趣了对羹像熬酸缀区域由外向内～环一环地进行插值的修艇方法。这个方法丢弃了传统的偏微分方程方法孛露饕反复迭伐戆方法，丽是采孀逐煮诗舞鳃方法，对每一个像豢哭强～次计算就估计出熟灰度德，大大提高了计算速艨。对每一个象索的估计采用了墒部拳平线撬篷戆方法，这缝褥我秘懿冀法其毒{建姆的边缘镍持裁力。这耱童癸离态逐环摘值的方法叫做艇形插德，这种方法的gf入，使修复的结果更为合理。建了筏修复的缝聚更接送予套然辫像，援港了基予蒙将卡罗随辊模熬豹爨像修复快速算法。这也魁一个逡点计算的方法。对文字笔迹等这样的细长带状区域，最照搬港魂的方法进行修复，速度较抉，藤盛

5、憩皂动产生强边缘。对较大的块状区域，用随机模拟边界积分的方法进行修复。如果嚣域中有边缘穿过，则先连接边缘，再用隧帆模拟靼延拓躲方法萋梅平滑区。这种分块重构的方法，自§较好靛傈持凝边缘。随梳模拟方法的使用筏褥修复躺维栗其商自然图像的蔽枫噪声韵效果，所以更接近自然豳像。本文最螽提出了一个基于边缘鑫遥应小波交换豹多尺度黼像修复快速算法。使用多尺度方法，可以减小修复区域在低频图像中的缺口，从而减少计算时阍。边缘鑫适鏖夺波变换方法翡孳l天，使我稻锯熬麓够用一个努块重构的方法重鞫低频黼像，而且此时静平滑予区域交褥很小，用延拓方法重构对，泰勒展式豹收敛圃就能够覆盏整个子区域，从而提离修复的准确度。使用

6、边缘白适殿小波变换的方法，可懿基本消除边缘新造成静磷频系数，簸蔼避免了对畿律往较差静巅颓系数的修复，而通过涟接边缘和分块道构的方法来产生强边缘。关键词：图像修复，水平线，蒙特卡罗，多尺度llFastAlgOrIthmsforDigitalImagelnpaintingGuJianpjng(PatternRecognitionandIntelligentSystems)】ns蛀蚀teofAutom蕊0虢，ali珏ese』‰a彘糯yofSc氯IB∞sDinx^edbyPcngSjlongAbstracthlpaintingrefcrstoTecons讥lcI诵gtheoom】ptre舀ons

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