非均匀纹理图像大区域修复算法

为了改善实际非均匀纹理图像大区域修复效果,提出了一种改进的纹理合成算法.在传统图像修复算法优先权系数的基础上,增加了方向性优先权系数,为纹理合成时各点的传播方向和进度提供索引;同时,针对非均匀纹理图像渐近变化的特点,将以待修复块为中心的扇形区域作为最优匹配块的搜索区域,以减少误匹配.仿真实验结果表明,该方法能够有效克服传统纹理合成方法没有考虑方向性的缺点,对实际大区域非均匀纹理图像取得了较好的修复效果.     

基于图论优化的约束纹理合成

提出一种基于图论优化的约束纹理合成算法对图像缺陷部分进行修复.首先给出一种基于图论优化的纹理合成方法,该方法采用图论中的最大流-最小割算法对纹理块之间的匹配进行优化;然后对此算法进行扩展,在纹理合成的过程中采用不同类型边界区域来寻找匹配.使得被修复的图像区域过渡自然,没有明显边界感.     

拼接法纹理合成中的结构特征匹配

提出一种新的纹理合成技术,该方法对样本纹理图像进行采样,逐块合成纹理图像.在寻找最优候选匹配块时改变以往算法中仅匹配颜色相似度的做法,加入结构信息,提高了块边界结构的相似度.用该算法选择的最优匹配块更符合人的视觉特性,合成图像接缝区域的过渡更为流畅,结构单元的完整性明显优于原有方法.实验结果表明,该算法对结构性强的纹理具有良好的合成效果.     

基于SSIM的自适应样本块图像修复算法

现有基于样本块的图像修复算法,大多通过人工设定样本块大小来达到最佳修复效果,缺乏自适应性;此外,对图像不同纹理和结构区域采用相同大小的样本块,也不利于获得整体最优修复效果.为解决上述问题,本文提出一种基于改进结构相似性的自适应样本块大小选取算法,在传统的SSIM算法的基础上增加了梯度信息,并通过结合样本块亮度、对比度和结构3个模块来衡量结构差异,以此确定不同结构和纹理区域的最优样本块大小,提高算法适应性,改善修复效果.仿真实验结果表明,当图像存在复杂的结构和纹理信息时,本文算法仍然能够获得理想的修复效果.     

基于区域分割和均方误差改进的图像修复算法

基于样本块的Criminisi图像修复算法在搜索匹配块时,使用全局搜索并用均方误差（sumofsquareddifferences）来衡量样本块差异。该方法存在搜索范围过大,效率较低,仅考虑颜色的差异,容易导致修复结果边界错位等不足,本文提出了一种基于区域分割和均方误差改进的图像修复算法。为了提高样本块匹配速度,先采用区域分割法分割整个图像区域,使待修复样本块只在对应区域内搜索。在比较样本块差异时,本文算法对颜色差异、纹理差异、曲线特征差异进行了加权综合,从而保证了修复后图像在颜色和纹理上均与已知区域保持一致,解决了Criminisi算法效率低且容易出错等问题。实验结果表明本文算法修复结果在执行效率、视觉效果上要比Criminisi算法好。     

用图像类比方法实现艺术风格学习

提出一种基于实例的非真实感图像绘制算法, 该算法利用基于块的纹理合成方法, 在搜索匹配过程中应用粒子群优化算法加快纹理合成速度. 通过参数的调整控制匹配块在结构与细节间的倾向性, 只要输入一个艺术风格画样本就可以把该图的绘画风格传输到目标图中, 从而实现图像类比.     

基于非标量距离度量的双向Wang Tiles纹理合成方法

针对Wang Tiles的纹理合成算法中存在的菱形接缝问题,提出一种基于非标量距离度量的双向Wang Tiles纹理合成方法.该方法在构造Wang Tiles过程中把非标量距离度量方法附加到原有的最小误差边界路径切割算法上,并且在Wang Tiles拼接过程中应用了双向的方法.理论分析和实验结果表明改进的方法使接缝更加曲折,消除了Wang Tile中明显的菱形接缝,取得更佳的视觉效果.在纹理合成质量和速度上都有提高.     

基于纹理结构引导自适应的改进Criminisi算法

针对缺损图像修复时容易产生纹理紊乱、边界残缺等问题,基于Criminisi算法提出一种纹理结构引导的自适应图像修复算法。首先对决定合成顺序的优先级进行改进,在数据项中加入结构张量,使图像修复从结构区域向无结构区域填充;其次根据原图像区域纹理结构信息自适应地改变模板块的尺寸,这在一定程度上避免了纹理块过小或过大带来的弊端,从而使合成效果更为自然。实验结果表明,本文提出的改进算法不仅保证了修复图像结构信息的合理填充,还较好地保持了修复边界的完整性,图像修复后具有较佳视觉效果。     

一种基于MRF的快速图像修复算法

基于马尔可夫随机场(MRF)的图像修复算法,在纹理和结构区域均能获得较好的修复效果.然而,基于MRF对图像进行修复,各节点存在大量近似的候选块.传统基于MRF修复算法需要对各节点的近似候选块进行多次重复计算,执行效率低、计算量较大.为克服这一缺点,在马尔可夫随机场框架下,提出了一种快速图像修复算法.在初次迭代前,首先对破损图像进行预处理,采用自适应样本块修复算法,对高斯金字塔顶层的低分辨率图像进行快速的"预修复",以粗略估计破损区域中MRF内部节点的初始值,加快后续相邻节点间的消息传递及收敛速度.其次,以"预修复"结果中的初始信息为约束条件,提出了改进的置信度计算方法.同时,将初始置信度最高的候选块设为节点的第一候选块,根据预设的相似度判别阈值,并利用破损块源区域的纹理复杂程度,对MRF节点的候选块进行筛选,以避免同一个节点具有大量相似的候选块,提高节点的交互运算效率.最后利用MRF进行迭代计算,获得各节点的最优匹配块,实现图像的自动修复.实验仿真结果表明:与传统基于MRF修复算法相比,改进后算法的平均运算时间减少了75%以上,可以获得更高的峰值信噪比(PSNR),修复效果也更为理想;在提高修复效率的同时,取得了更理想的修复效果.     

基于样本块的图像修补

图像修补,特别是大区域复杂纹理的修补,是目前图像处理的热点和难点之一.本文重点讨论了基于样本块的图像修补算法,算法综合了偏微分方程和纹理合成的思想,考虑了目标区域填充的优先次序问题.实验证明,该算法具有良好的修补效果.