Tècnica automàtica de reparació d'imatges de Caixa de calaixos amb folre trapezoïdal i la seva aplicació

Tècnica automàtica de reparació d'imatges de Caixa de calaixos amb folre trapezoïdal i la seva aplicació

Les imatges són la principal font d'informació que obtenim els humans del món exterior. Com que hi ha imatges, també hi ha hagut la tecnologia per reparar imatges trencades. La tècnica de restauració d'imatges Inpainting és un art antic. En el Renaixement europeu, per tal de restaurar les parts perdudes o danyades de les obres d'art mantenint l'efecte global de les obres, es va començar a reparar les obres d'art, que consistia principalment a omplir les esquerdes o esquerdes de les obres, aquest treball s'anomena Inpainting.

En l'actualitat, la tecnologia de reparació d'imatges Inpainting s'ha convertit en una nova direcció activa de recerca en el camp de l'enginyeria de la imatge. El seu propòsit és estudiar i resoldre com adonar-se millor de la detecció de la part danyada de la imatge i restaurar automàticament la part danyada amb l'algoritme de reparació d'imatges d'acord amb la informació efectiva al voltant de la imatge danyada. Tot i que alguns potents programaris de processament d'imatges digitals, com Photoshop, també poden dur a terme un processament professional d'efectes especials i un processament de reparació d'imatges danyades, però requereix tècnics experimentats per dur a terme un processament manual complex, incapaç d'aconseguir el propòsit de la "intel·ligència informàtica" automàtica. processament.

Vegem primer un exemple de reparació d'imatges. La figura 1(b) mostra un símbol de lletra com "@", part de la qual està bloquejada per un obstacle. D'acord amb l'experiència visual de la gent, i referint-se a la forma de l'objecte enfosquit i a la informació de la imatge que l'envolta, s'estima que després d'eliminar l'obstacle, els caràcters es mostren a la figura 1 (a) o com es mostra a la figura 1 (c) poden aparèixer i els resultats de reparació de la figura 1 (a) i la figura 1 (c) poden ser correctes. Imatge d'ordinador La tecnologia Inpainting simula aquest efecte des de la perspectiva de la psicologia visual humana. Segons la informació de la vora de l'objecte a cobrir, s'estén i es difon, connecta el límit en una determinada direcció, omple la part coberta i aconsegueix connectivitat visual. Per descomptat, també podem veure a la figura que la mida de la informació danyada (la mida de l'obstacle) de la imatge també afecta directament el judici de connectivitat visual de les persones. Des d'un punt de vista matemàtic, el fenomen que els resultats de la reparació de la imatge no són únics en el cas d'informació insuficient al voltant de la imatge danyada és un problema patològic, per la qual cosa la tècnica d'Inpainting d'imatges també s'ha de basar en la teoria de la visió per ordinador. Aquest problema es resol mitjançant un algorisme de reparació de disseny limitat amb determinades hipòtesis.

Segons el sistema estructural bayesià, la imatge ideal perfecta obtinguda a partir de dades incompletes i deformades es basa en la "millor hipòtesi" o la "millor suposició" feta per la imatge simulada de restauració de l'ull humà. Aquesta "millor hipòtesi" es basa en els dos factors importants següents:

1. Model de dades d'imatge: com podem obtenir més informació de les dades d'imatge existents a la imatge original.

2. Premodel d'imatge: quin tipus de model d'imatge hauria de ser la imatge original intacta. Per exemple, si estem restaurant una imatge d'un plàtan o d'una poma en un fruiter, tindrem un prejudici que hauria de tenir una forma llisa, plena de groc i vermell.

Per tant, la "conjectura òptima" és maximitzar la probabilitat d'aquest últim en el model de probabilitat bayesià, omplir la part que falta o danyada de la imatge d'acord amb determinades regles d'algorisme, de manera que la imatge reparada s'aproximi o assoleixi l'efecte visual de la imatge original.

Per a la tècnica de restauració de la imatge Inpainting de l'estructura de la textura, com ara la veta de la fusta, el patró de roca, etc., la idea bàsica és simular i generar textura local per al farcit. Com que la textura és un reflex de la distribució o les característiques dels components del material, la seva informació de forma local pot expressar la similitud de la mateixa textura. Per a un mapa de textures, dues peces petites de textura són similars, de manera que el mètode de síntesi de textures es pot utilitzar per reparar la imatge mitjançant: (1) Estadístiques d'histograma de la informació de color de cada píxel dins d'un rang establert; (2) Creeu una taula de pes per calcular el grau de determinació de la informació relacionada amb el color dels píxels; (3) Avalueu i seleccioneu els píxels més coincidents per a la restauració d'imatges; (4) Cicle fins que s'ompli la imatge danyada. En diversos algorismes per a la síntesi de textures, hauríem d'ampliar l'abast de la investigació de la textura general a la textura direccional, i ampliar-lo encara més a la síntesi de textures superficials, síntesi de textura de vídeo, etc.

Per a la tècnica Inpainting d'imatges sense textura, actualment els investigadors utilitzen principalment l'algoritme de reparació basat en el model d'equació diferencial parcial (PDE) d'alt ordre. La idea principal és utilitzar la informació de vora de l'àrea a reparar per determinar la informació de difusió i la direcció de difusió, des de l'anisotropia del límit regional fins a la difusió del límit. L'algorisme pot omplir diverses regions amb diferents estructures i fons alhora, i no hi ha cap restricció a la relació topològica de la regió pegada. A més, Manou et al. va proposar una tècnica ràpida d'Inpainting d'imatge basada en les idees anteriors. En determinar la direcció de la línia d'isointensitat al límit de l'àrea a reparar i connectant les línies d'isointensitat corresponents amb línies rectes, el límit omple l'àrea a reparar difonent la informació del barri de l'àrea a reparar dins del rang de la línia d'isointensitat. . Aquest mètode té un bon efecte en la reparació d'imatges d'estructura simple i el temps de reparació s'escurça molt.

La tecnologia de reparació d'Imatge Inpainting té una àmplia gamma d'aplicacions, la primera és per a la reparació d'esquerdes d'imatge estàtica i l'eliminació d'obstacles. A la indústria de la impressió, es poden reparar fàcilment diferents tipus d'imatges digitals que s'han de processar abans d'imprimir, com ara fotografies antigues danyades, negatius de transmissió ratllats o eliminació d'obstacles de la imatge que no estan relacionats amb el contingut de la imatge. Tecnologia Inpainting. Els usuaris només han de seleccionar l'abast de reparació, l'ordinador completarà automàticament el rascat, l'ompliment de l'àrea en blanc o eliminarà els obstacles després d'omplir el patró de fons, pot reduir considerablement el temps i la càrrega de treball manual del processament d'imatges de preimpressió, però també d'acord amb els resultats de la reparació per a un posterior processament d'imatges.

El segon és la reparació d'imatges en moviment. La tecnologia de restauració Inpainting es pot aplicar a la indústria del cinema i la televisió. Per exemple, per a la còpia de pel·lícules i televisió, si un dels fotogrames continus té rascades, taques i altres condicions que s'han de reparar, convertim els fotogrames continus de la pel·lícula en una seqüència d'imatges digitals i després extreurem informació útil dels fotogrames adjacents. copiar i reparar segons la comparació de la informació dels fotogrames abans i després. A més, els subtítols en diferents idiomes de la pel·lícula també es poden eliminar mitjançant la tecnologia de restauració Inpainting.

En tercer lloc, en alguns camps de la fotografia, el fenomen d'ulls vermells de les fotos digitals es pot eliminar mitjançant la tecnologia Inpainting, o les parts superposades de les fotos adjacents es poden reparar mitjançant la tecnologia Inpainting quan les fotografies digitals preses diverses vegades s'uneixen en imatges panoràmiques.

La tècnica d'inpainting ha cridat l'atenció de molts estudiosos a la Xina i s'ha convertit en un camp de recerca actiu a l'estranger. En definitiva, els avantatges tècnics d'Inpainting estaran implicats, sens dubte, en més aplicacions d'imatge, com la biomedicina, la teledetecció, i fomentaran el desenvolupament d'aquesta tecnologia en diferents àmbits.