一种基于图像平均灰度值的快速图像修复算法

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1、万方数据第15卷第l期2010年1月中国图象图形学报JournalofImageandGraphiesV01．15．No．1Jan．2010一种基于图像平均灰度值的快速图像修复算法彭坤杨董兰芳(中国科技大学计算机科学与技术系，合肥230027)摘要基于纹理合成的图像修复技术用于修复大面积破损Ⅸ域，目前此类算法都存在时间复杂度高的缺点。针对纹理算法的旺配技术进行改进，提出了一种基于图像平均灰度值的快速图像匹配算法。该算法在匹配之前预先计算纹理块的平均灰度值以及分割后的纹理块的局部平均灰度值，以取代计算复杂的匹配项ssD(sumofs

2、quareddifferences)；匹配过程只需对平均灰度值进行快速比较，结合阈值控制筛选掉大部分候选纹理块。实验结果表明，该算法在不损害图像修复质景的同时，将纹理修复的效率提高到实时水平。同时在纹理合成和纹理修复中具有普遍的适用性。关键词图像修复纹理合成平均灰度值中图法分类号：TP391．41文献标志码：A文章编号：1006—896l(2009)01．0050-06AFastImageInpaintingAIgorithmBasedonAVerageGrayValuePENGKun—yang，DONGLan-fang(D印nn

3、胱小o，cb打中utersc妇Menndnc^no￡9盯，跏i懈乃酊矿sc如n卯Ⅱndnc^∞幻gyo，c^in口，日弓肺230027)AbstractImageinpaintingtechniquesbasedDnlextuI它8ynthesiscanbeu8edtDremovelarge01)jeetsfrDmdigitalimages．HoweVer，theseaIgorithmshavehightimecomplexity．ToimprovethematchingtechnoIogyjninpain“ng，thispaPe

4、rpre8entsaemcientalgorithmthati8basedonavemgegrayvalue，Averagegrayvaluesoftextu陀block8arecalculatedt0avoidcomplexcalculationofssD(sumofsquareddiff音I．ence8)．TheninthematchingpIDcess，m08tblocksgrerapidlyeliminatedbycomparingtheiraveragegrayvalueswiththreshoIdcontml．Ther

5、esultshowsthatthealgo—thmobtainsbothreal-timePe—brmanceandhjghquality陀sult，Theproposedalgo『ithmhasgeneraJapplicabilityinIexturesynthegisandimageinpainting．Keywordsimageinpainting，texturesynthesis，average伊ayvalueO引言图像修复技术⋯利用图像中的背景区域信息，对图像中破损的区域进行填充和修正，以期达到视觉上的修复效果。针对大面

6、积破损区域的修复，目前主要应用的是纹理合成算法，即根据图像的纹理性质，将具有相似纹理特征的图像复制到破损区域。基于纹理合成¨。1的图像修复算法需要解决两个重要问题：一是纹理合成顺序，纹理修复算法虽然可以较好地保存图像的纹理特征，但是单纯的纹理合成会导致修复区域的边缘特征模糊，影响修复的视觉质量，需要合理安排纹理块的填充顺序；～是搜索最优匹配块，通常采用的匹配项为纹理合成中常用的SsD(sumofsquareddifferences)匹配。目前纹理修复代表性的成果为Criminisi等人提出的算法∽J，该算法通过一个自定义的优先级函

7、数，结合受损区域周围图像块像素灰度值变化的整体趋势，较好地解决了纹理合成修复顺序问题，从而使纹理修复的视觉质量达到了满意的效果。收稿日期：2008-08一19；改回日期：2008一10—28第一作者简介：彭坤杨(1986一)，男。中国科学技术大学计算机系硕士研究生。主要研究方向为图像处理。E—mail：pengkuny@email．uslc．edu，cn万方数据第l期彭坤杨等：一种基于图像平均灰度值的快速图像修复算法5lCriminisi的优先级算法简单有效，在此优先级算法上衍生了大量的改进算法㈡1，使得纹理修复算法具有更广的适用

8、性和更好的视觉质量。由于这些算法在搜索最优匹配块时采用的多是ssD匹配，导致合成过程非常耗时，不能达到实时的效果。本文通过对criminjsi算法的分析改进和实验比较，提出一种基于图像特征值的简单快速的实时纹理修复算法。1Criminisi算法1．