一种基于Level Set方法的图像修补技术

图像修补可用于被损坏的图像和视频修复、视频文字去除以及视频错误隐藏等。目前的许多模型都有很好的恢复效果,但都是运算量较大,现提出一种基于水平集方法和快速步进法的图像修补方法,能显著地减少运行时间,取得很好的修补效果。     

相关扩散方程在图像修补中的应用

图像修复是图像复原研究中的一个重要内容,可以用于旧照片中丢失信息的恢复、视频文字去除以及视频错误隐藏等。目前有很多图像修补算法对于灰度图像的修补已经取得了很好的修补效果,但存在着时间消耗大和应用到彩色图像修补中时修补效果不理想的缺点。将相关扩散方程引入到图像修补中,并进行改进,使得图像的修补效率和修补效果都得到了有效提高,而且可以很自然地应用到彩色图像修补中。大量的实验证明了该方法的有效性。     

视差信息辅助的视频修补方法

提出一种视差信息辅助的街景视频修补方法,首先通过视差图像的分割检测出视频帧中的待修补区域和参考区域,然后同样基于视差信息建立两者的位置对应关系。在具体修补过程中,按照一种摄像机运动相关的修补顺序,采用渐进迭代的策略对整段视频进行修补,最后得到较满意的效果。由于视差信息代表图像之间像素级的位置对应关系,因此该方法的修补效果不受限于场景的复杂度。同时实验证明文中方法能完成较大面积遮挡区域的修补。     

基于p—Laplace算子的CDD图像修补算法

图像修补是图像复原研究中的一个重要内容,它的目的是根据图像现有的信息来自动恢复丢失的信息,其可以用于旧照片中丢失信息的恢复、视频文字去除以及视频错误隐藏等。对如何将基于曲率驱动扩散模型用于图像修补进行了讨论,并提出一种基于p-Laplace算子的CDD图像修补算法,利用p-Laplace算子的非线性各向异性扩散的性能来填充受损区域,主要修补有划痕的旧照片和被文字覆盖的图像。采用峰值信噪比和运算时间两个参数来评定图像的修补效果。对修补后的图像来说,其峰值信噪比越大,修补时间越短,说明修补的效果越好和速度越快。实验结果表明,与原方法相比,能提高图像修补速度,使图片边缘过渡更加自然,修补效果得到改善。     

改进的整体变分模型在视频图像修补上的应用

改进了经典的图像修补变分模型,既考虑了图像区域中梯度不同给图像修补带来的不同影响,同时兼顾了视觉心理学对图像效果的影响。提出了新的变分泛函,给出了相应的欧拉-拉格朗日方程。将此模型应用到静态的图像上,和原来的模型在图像修补效果上进行了对比。将此图像修补模型应用到视频修补问题上,从一个新的角度,在两帧图像之间以增加一帧,把目标放在相应位置,形成新帧,使人物动作连贯,达到更好的视频图像的修补效果。     

视频图像中的人脸识别

视频中的人脸检测和身份识别应用领域广泛，文中利用定时器每0．3秒从视频图像序列中读取一幅图像进行人脸识别．首先我们利用了颜色信息来建立肤色模型，结合图像处理的基本知识准确定位人脸和进行人脸图像的预处理．然后对于处理后的人脸图像用K-L变换和神经网络的方法进行身份鉴别。实验证明该方法有很好的识别效果。     

基于光流法的迭代反投影超分辨率重构算法

为了提高重构图像或者视频的分辨率．提出把新型的基于光流法的图像配准算法应用于迭代反投影（IBP）超分辨率算法中。在所提出的方法中．基于光流法的图像配准算法用来提高图像配准的准确性。首先,为了得到像素级别的运动矢量．基于光流法的图像配准算法被用于估计图像间的运动矢量。以得到更加准确的运动矢量矩阵。接着,利用所获得的运动矢量矩阵结合迭代反投影算法重构高分辨率的图像。同时．由于基于光流法的图像配准能够很好地估计视频图像间的运动．所提出的方法同样适用于视频图像的超分辨。实验结果表明．提出的方法对于图像或者视频的超分辨率效果．在主观效果和客观评价上都有一定的提升。     

运用独立元分析的仿射运动估计算法

目前在视频流中的运动估计都是针对平移运动的，对于旋转和扭曲运动效果很差，采用Oirrak等提出的Fourier方法可实现旋转和扭曲运动估计，但当目标轮廓简单或噪声大时效果不佳．提出用独立元分析(ICA)方法对图像目标的扭曲运动进行估计，该方法对噪声具有很好鲁棒性，克服了Fourier方法对简单物体仿射参数估计效果差的局限性；同时，采用快速ICA算法计算量小，在视频处理和通信领域中有很好的应用前景．     

远程采集随即视频图像清晰化方法仿真

远程采集的图像中,存在较强的随机性因素,图像中包含的噪声因素不可控,视频图像受到亮度不定、意外抖动、图像冻结等不可以抗拒的因素影响,造成像素缺失,清晰度下降,传统的以评价函数为基础的去噪方法仅仅针对像素这一单模态的缺损进行修补,没有考虑色差、偏色等多因素的影响,可靠性和准确性不强.提出一种多模态的视频图像清晰化方法.改进方法融合了视频图像清晰度、偏色、噪声等多个特性检测属性.运用一种分块平方梯度聚焦评价函数进行视频图像的清晰度检测,采用一种等效圆的偏色检测方法,增加对随机视频图像的偏色检测,融入了一种改进的Minmax噪声检测算法辅助清晰化的效果.实验结果表明,改进的方法具有较好的可靠性,提高视频图像清晰度.     

基于结构和颜色信息的图像修复算法

研究图像修补问题,为了适应自然图像纹理信息的多样性,提高图像的修复质量,待修复图像的填充顺序和雎配准则极为重要.合适的填充顺序和匹配准则,对于待修复图像的修复质量具有重要意义.提出样图的纹理合成技术的图像修复算法,在Criminisi A的算法基础上,挺高待修复图像中已知像素的权重,加入颜色信息,并采用新的匹配搜索方法和自定义的结构-距离权重匹配准则对相似块进行匹配.通过仿真证明.改进方法对大面积的图像缺失的修复和多余物体的去除都有很好的效果,提高了修复质量,加速修补速度.     

基于改进Criminisi算法的图像修复

针对Criminisi算法难以获得理想的修复效果,且存在修复时间过长等缺陷,提出一种改进Criminisi算法的图像修复算法。改进优先权计算方式找到最优待修复块,完善最优匹配块搜索策略,找到最优匹配块,采用新的置信值更新方式以获得更为理想修复效果,通过仿真实验测试算法性能,结果表明,相较于Criminisi算法,改进Criminisi算法不仅获得了较理想的图像修复效果,而且大幅度减少了修复时间,提高了图像修复的效果。     

基于surfacelet稀疏重构的视频修复

为提高视频竖线、划痕、文字等破损的修复质量,提出一种基于Surfacelet稀疏重构的视频修复算法。Surfacelet变换的具有多尺度、多方向且高效树状结构的三维稀疏变换特性,能有效捕捉视频中的奇异曲面。算法首先基于Surfacelet变换域构造破损视频信号的稀疏性全局优化的目标函数,然后采用松弛算法求解该目标函数来实现对破损视频的修复。该算法不需要复杂的分割、边缘检测等预处理,能提高视频的纹理和结构信息的修复效果。实验仿真结果表明本文算法的视频修复质量优于现有视频修复算法。     

面向图像修复的域相似算法

基于偏微分方程（PDE）的图像修复和基于纹理合成的图像修复是目前数字图像修复中的重要方法,虽然均能较好地修复图像,但是修复的效率较低。提出了一种采用域相似修复图像的新算法,先对待修复区域边界上的所有待修复点计算优先级,然后按照优先级从大到小的顺序修复图像;该算法以像素点邻域的相似来衡量两个像素点相似的程度,充分考虑了待修复像素的邻域中已知信息对该像素的影响。仿真实验结果表明,该算法不仅能较好地修复图像,而且在同等修复区域和修复效果的条件下具有更高的修复效率。     

Full-frame video stabilization with motion inpainting

Video stabilization is an important video enhancement technology which aims at removing annoying shaky motion from videos. We propose a practical and robust approach of video stabilization that produces full-frame stabilized videos with good visual quality. While most previous methods end up with producing smaller size stabilized videos, our completion method can produce full-frame videos by naturally filling in missing image parts by locally aligning image data of neighboring frames. To achieve this, motion inpainting is proposed to enforce spatial and temporal consistency of the completion in both static and dynamic image areas. In addition, image quality in the stabilized video is enhanced with a new practical deblurring algorithm. Instead of estimating point spread functions, our method transfers and interpolates sharper image pixels of neighboring frames to increase the sharpness of the frame. The proposed video completion and deblurring methods enabled us to develop a complete video stabilizer which can naturally keep the original image quality in the stabilized videos. The effectiveness of our method is confirmed by extensive experiments over a wide variety of videos.     

采用顺序修复的样本例图像修复算法

本文提出了一种采用顺序修复的样本例图像修复算法,该方法在原Criminisi经典图像修复算法的基础上对修复顺序进行新的尝试.原Criminisi经典算法的修复顺序通过计算优先级得出,随着修复的深入优先级逐渐趋近于0,导致算法失去作用.为解决该问题,本文采用顺序修复的方法来代替优先级决定顺序,避免出现算法失去作用的情况;同时本文提出的“倒L”型样本模板来增强结构的传播能力、提高匹配的正确率.实验结果证明,本文的修复算法相对Criminisi算法具有优势并取得很好的修复结果.     

一种改进的基于样本块的目标移除方法

图像修补的目的是对指定的区域进行修补,填补该区域的信息,并且要求最终图像的原有区域与填补区域间的过渡自然,尽量减少人工痕迹。Criminisi曾提出一种基于样本块的图像修补方法,这种方法不仅适用于对数字图像中的大面积破损区域进行修补,而且可以用于移除图像中不想要的目标物。对Criminisi的方法进行改进,在计算优先权时增加多个已知像素的梯度信息,并且用加法代替乘法防止了快速衰减,对于一些比较特殊的图像,通过改变修补顺序提高修补效果。大量实验结果表明,与Crimini-si的方法相比,该方法能够取得更好的视觉效果。     

单通道双谱夜视系统中的图像修复及消噪技术

基于单通道双谱夜视系统中对图像修复的需要，提出了一种基于水平集的图像修复及消噪技术。在阐述单通道双谱夜视系统工作原理的基础上，结合系统的实时性要求及待修复微光条纹图像的特点，设计了处理速度高的水平集修复算法；考虑微光图像的噪声对修复结果的影响，在修复的同时加入了热传导滤波方法。实验结果表明，该算法能够对微光条纹图像进行实时且有效的修复。