基于边缘方向投影的图像块修复方法

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1、第1期葛仕明等：基于边缘方向投影的图像块修复方法·39·基于边缘方向投影的图像块修复方法葛仕明，程义民，曾丹，何兵兵(中国科学技术大学电子科学与技术系,安徽合肥230027)摘要：压缩图像在传输中，信道干扰常导致图像块数据丢失。给出一种基于边缘方向投影的图像损失块修复方法。按照周围邻域未损失像素的边缘方向信息将损失块分类，并根据类别用结合频域和空域信息的凸集投影算法自适应地修复损失块。能较好地修复图像边缘和复杂纹理。与RIBMAP方法相比，此方法在修复质量和算法顽健性上均有提高。关键词：图像块修复；边缘方向；凸集投影；自适应中图分类号：TP391文献标识码：A文章编号：1000-436X

2、(2008)01-0030-09RecoveryofimageblocksusingthemethodofedgeorientationprojectionsGEShi-ming,CHENGYi-min,ZENGDan,HEBing-bing(DepartmentofElectronicScienceandTechnology,UniversityofScienceandTechnologyofChina,Hefei230027,China)Abstract:Incompressedimagetransmission,channelinterferenceoftenresultsinda

3、tamissinginimageblocks.Amethodwaspresentedbasedonedgeorientationprojectionsforrecoveryofmissingimageblocks.Themissingblockwasclassifiedthroughedgeorientationinformationofthesurroundingneighborhood,andwasrecoveredusingPOCSalgorithmbycombiningfrequencyandspatialdomaininformationaccordingtheclass.Th

4、eproposedmethodcanrestoreimageedgeandcomplextexturesatisfactorily.ExperimentalcomparisonwithRIBMAPshowsobviousimprovementoftheproposedmethodinrestoredimagequalityandrobustness.Keywords:recoveryofimageblocks;edgeorientation;projectionsontoconvexsets;adaptive第1期葛仕明等：基于边缘方向投影的图像块修复方法·39·1引言收稿日期：2006

5、-09-07；修回日期：2007-11-18基金项目：中国科学技术大学研究生创新基金资助项目(KD2006037)FoundationItem:TheUSTCGraduateInnovationFund(KD2006037)基于块的编码技术被广泛用于图像的压缩存储和无线传输领域。在大型图像数据库存储中，环境影响可能会导致图像块被破坏。在通常的无线传输中，信道干扰常会导致图像块数据被破坏或丢失，尽管一些技术[1]如前向纠错(FEC,forwarderrorcorrection)和自动重传请求(ARQ,automaticretransmissionquery)可以用来保证稳定传输，但是需传输

6、额外的数据包，这会降低数据传输率。当图像块损坏或丢失时，可以在后处理中用其周围的未损失像素对损失像素进行估计。很多空域插值的方法被用于修复损失块，如Sun和Kwok[2]的基于凸集投影(POCS,projectionsontoconvexsets)方法，Alkachouh和Bellanger[3]的基于快速离散余弦变换(DCT)的空域插值方法，Hsia[4]的沿估计的边缘方向进行加权线性插值方法，Li等[5]第1期葛仕明等：基于边缘方向投影的图像块修复方法·39·的改进最优邻域匹配方法；但由于采用了平滑限制，这些空域插值的方法不能很好地处理图像的细节例如图像边缘和复杂纹理。Hirani和

7、Totsuka[6]采用结合频域和空域的POCS方法去除图像中的划痕，方法能较好地处理有纹理的图像，但需要人工交互地选取样本块。Rane等[7]用结合结构和纹理的方法来修复损失块，但需求解偏微分方程和进行纹理合成，计算复杂度较高。2005年，Park等[8]提出RIBMAP方法。按线方向将损失块分成水平和垂直2类，然后沿线方向用2个方向相对的修复窗口向块中间滑动，并用POCS方法修复修复窗口中的损失像素。与文献[2,3]中的方法相比