基于结构相似度的图像修补算法研究

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1、分类号：密级：专业学位研究生学位论文论文题目（中文）基于结构相似度的图像修补算法研究StudyonImageInpaintingAlgorithm论文题目（外文）BasedonStructuralSimilarity研究生姓名许凯学位类别专业硕士专业学位领域电子与通信工程导师姓名、职称阎石副教授论文工作起止年月2015年4月至2016年4月论文提交日期2016年4月论文答辩日期2016年5月学位授予日期2016年6月校址：甘肃省兰州市原创性声明本人郑重声明：本人所呈交的学位论文，是在导师的指导下独立进行研究所取得的成果。学位论

2、文中凡引用他人已经发表或未发表的成果、数据、观点等，均已明确注明出处。除文中已经注明引用的内容外，不包含任何其他个人或集体已经发表或撰写过的科研成果。对本文的研究成果做出重要贡献的个人和集体，均已在文中以明确方式标明。本声明的法律责任由本人承担。论文作者签名：日期：关于学位论文使用授权的声明本人在导师指导下所完成的论文及相关的职务作品，知识产权归属兰州大学。本人完全了解兰州大学有关保存、使用学位论文的规定，同意学校保存或向国家有关部门或机构送交论文的纸质版和电子版，允许论文被查阅和借阅；本人授权兰州大学可以将本学位论文的全部或

3、部分内容编入有关数据库进行检索，可以采用任何复制手段保存和汇编本学位论文。本人离校后发表、使用学位论文或与该论文直接相关的学术论文或成果时，第一署名单位仍然为兰州大学。本学位论文研究内容：□可以公开□不宜公开，已在学位办公室办理保密申请，解密后适用本授权书。（请在以上选项内选择其中一项打“√”）论文作者签名：导师签名：日期：日期：基于结构相似度的图像修补算法研究中文摘要图像分为模拟图像和数字图像两大类，是人类对自然界认知的实体。随着计算机和数字技术发展，数字图像受到研究者更多的重视，在图像处理中的成为重要的研究载体。数字图像在

4、保存或者传输时，经常会因为一些人为或自然的原因引起图像中部分区域的损坏。即使很小的区域被破坏，也会影响图像的观察效果，如果需要对图像进行诸如图像分割、图像增强、目标识别等后续处理，则必须先对图像进行修复处理。现有研究图像补算法中，针对图像被破坏的区域大小，分为两类算法：小尺寸的修补算法和大尺寸的修补算法。典型的小尺寸修补算法有BSCB算法和TV算法，但此类算法对大尺寸的破损图像修补效果明显下降。本文针对大尺寸修补算法，分别从图像的空间域和频率域角度提出了两种基于结构相似度的改进修补算法。结构相似度是图像质量评价标准中判断两幅图

5、像结构之间的差异的指标。两算法中我们都引入结构相似度，在搜索最佳匹配块时用两个块之间结构相似度的差异来判断它们之间的相似程度。在空间域的方法中，我们使用结构相似度中计算结构的方式来重新定义优先级的计算；在频率域的方法中，引入高斯高通滤波器来优化数据项的，从而改进优先权。两种方法都提高了优先级计算的准确性，可以减小出现优先权的值相同的概率。实验结果表明，两种算法对图像修补的有效性，并通过与其它算法的比较，证明了算法对图像修补的效果具有很大的提升。关键词：图像修补，结构相似度，模板匹配IStudyonImageInpainting

6、AlgorithmBasedonStructuralSimilarityAbstractTheimagecanbedividedintotwocategories,theanalogimageandthedigitalimage.Itisanentitythatishumancognitive.Withthedevelopmentofcomputeranddigitaltechnology,digitalimagegetmoreandmoreattentionbyresearchers,andbecomeoneoftheimp

7、ortantresearchcarrierinimageprocessing.Digitalimage,inthepreservationortransmission,oftencausesdamagetothepartsoftheimageareabecauseofsomeman-madeornatural.Evenlittledestroyedregionmayalsoaffecttheimageobservationeffect,ifyouneedtodosomething,suchasimagesegmentation

8、,imageenhancement,imagetargetrecognition,youmustfirsttorepairtheimage.Intheexistingresearchaboutimageinpaintingalgorithm,accordingtothesiz