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《青岛大学》 2008年
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基于偏微分方程的图像修复

张福美  
【摘要】: 图像修复是图像处理中的重要研究内容之一,是当前计算机图形学和计算机视觉中的研究热点,其应用越来越广泛。图像修复是对缺损的图像、照片以及目标物体的遮挡等信息进行修补或去除。如何对缺损或遮挡信息进行修复是我们所关注的问题。目前与修复相关的两个研究方向就是结构图像修复和纹理合成,本文主要以全变差(TV)修复模型为核心,对图像修复的原理、方法和应用进行了研究和探讨。 首先介绍了图像修复的相关理论基础,包括图像修复的原理、各向同性扩散、各向异性扩散以及图像修复算法的评价标准等。讨论了基于偏微分方程的6种修复模型,重点介绍了曲率驱动扩散模型(CDD,Curvature-Driven Diffusions)和全变差(TV,Total Variation)模型。CDD模型通过曲率项来控制扩散速度,能满足人的视觉连接性。TV模型去噪的同时能较好地保持图像的局部边缘,能很好地修复细小的窄带,但只能适合灰度图像,而对彩色图像,修复效果不理想。根据彩色图像耦合思想将TV模型运用到彩色图像中,提出了彩色图像修复模型。通过实验对比分析了改进后的修复效果能较好的修复破损图像,保持彩色图像边缘。但对含有噪声的彩色图像,修复的边界模糊。对彩色TV模型进行了改进,实验对比改进后的模型很好的保持了图像的强边缘,且具有良好地去噪效果。
【学位授予单位】:青岛大学
【学位级别】:硕士
【学位授予年份】:2008
【分类号】:TP391.41

【引证文献】
中国硕士学位论文全文数据库 前1条
1 周姗姗;数字图像修复算法的研究[D];杭州电子科技大学;2011年
【参考文献】
中国期刊全文数据库 前3条
1 邵肖伟,刘政凯,宋璧;一种基于TV模型的自适应图像修复方法[J];电路与系统学报;2004年02期
2 王晨;杜彦;杜建洪;;基于块缺失图像修复技术的研究与应用[J];计算机工程;2006年11期
3 周廷方,汤锋,王进,王章野,彭群生;基于径向基函数的图像修复技术[J];中国图象图形学报;2004年10期
【共引文献】
中国期刊全文数据库 前10条
1 程一斌,汪松,任彬;利用弹簧模型提取物体轮廓[J];安徽大学学报(自然科学版);2001年02期
2 张坤,罗立民,舒华忠,杨芳;基于Level Set方法的Visible Human Being虚拟人图像处理[J];安徽大学学报(自然科学版);2005年04期
3 张雪飞;;基于GVF模型的蔬果图像快速分割方法[J];安徽农业科学;2010年05期
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6 李燕;罗四维;邹琪;;带评价系统的曲率相关有向主动轮廓模型[J];北京交通大学学报;2010年02期
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9 胡永利,尹宝才;基于线性组合模型的人脸特征检测方法[J];北京工业大学学报;2005年05期
10 李旭东,宗光华,毕树生,赵玮;生物工程微操作机器人视觉系统的研究[J];北京航空航天大学学报;2002年03期
中国重要会议论文全文数据库 前10条
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5 邱雪娜;刘士荣;刘斐;朱伟涛;杜方芳;;一种基于序贯检测机制的运动目标跟踪算法[A];第二十九届中国控制会议论文集[C];2010年
6 赵建;刘伟宁;;基于主动轮廓模型的海天线检测算法[A];第九届全国信息获取与处理学术会议论文集Ⅰ[C];2011年
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8 刘勋;孟骧龙;毋立芳;;基于自适应对象模型的篮球运动跟踪方法[A];第十二届全国信号处理学术年会(CCSP-2005)论文集[C];2005年
9 胡彦婷;木拉提·哈米提;陈建军;孔德伟;孙静;姬金虎;;Bayesian分类算法和活动轮廓模型在肝包虫CT图像分割中的应用[A];自主创新与持续增长第十一届中国科协年会论文集(3)[C];2009年
10 谢琛;;基于ASM的人脸特征点定位浅析[A];中国电子学会第十六届信息论学术年会论文集[C];2009年
中国博士学位论文全文数据库 前10条
1 王兴梅;水下声纳图像的MRF目标检测与水平集的轮廓提取方法研究[D];哈尔滨工程大学;2010年
2 韩守东;纹理建模与图切分优化方法研究[D];华中科技大学;2010年
3 莫堃;基于隐式函数的曲面重构方法及其应用[D];华中科技大学;2010年
4 涂虬;智能视觉监视中目标检测与跟踪算法研究[D];华中科技大学;2010年
5 徐萧萧;基于特征学习与特征联想的视觉跟踪算法研究[D];中国科学技术大学;2010年
6 王义文;钢球表面缺陷检测关键技术研究及样机研制[D];哈尔滨理工大学;2010年
7 辛哲奎;基于视觉的小型无人直升机地面目标跟踪技术研究[D];南开大学;2010年
8 钟凡;在线视频分割关键问题研究[D];浙江大学;2010年
9 任明艺;时空联合的视频运动目标分割技术研究[D];电子科技大学;2010年
10 孔丁科;几何活动轮廓图像分割模型的研究[D];浙江大学;2010年
中国硕士学位论文全文数据库 前10条
1 孙涛;基于DR骨密度分析系统的研究[D];南京医科大学;2010年
2 赵永刚;图像检索中形状描述和匹配算法研究[D];南昌航空大学;2010年
3 胡申宁;中医舌诊中舌色、苔色自动分类的研究[D];浙江理工大学;2010年
4 李光;基于均值偏移的视频目标跟踪、检测算法研究及系统实现[D];浙江理工大学;2010年
5 陈欣欣;基于CT图像的血管分割[D];郑州大学;2010年
6 孙宏伟;基于链码的视觉轨线跟踪[D];哈尔滨工程大学;2010年
7 马玲;拓扑约束法在序列图像高密度细胞追踪中的应用[D];哈尔滨工程大学;2010年
8 许东滨;基于水平集和局部灰度阈值的神经干细胞序列图像的分割算法[D];哈尔滨工程大学;2010年
9 王炎庆;基于卡尔曼滤波器的神经元干细胞序列图像中活跃细胞的追踪[D];哈尔滨工程大学;2010年
10 张晶明;基于达芬奇技术的水声图像处理研究[D];哈尔滨工程大学;2010年
【同被引文献】
中国期刊全文数据库 前10条
1 邵肖伟,刘政凯,宋璧;一种基于TV模型的自适应图像修复方法[J];电路与系统学报;2004年02期
2 葛仕明;程义民;曾丹;张玲;;一种结合灰度和梯度方向的图像修复方法[J];电路与系统学报;2008年04期
3 张泉岭,王茂祥,吴乐南;图像恢复的新方法——变分法[J];电子工程师;1999年11期
4 杨秀红;王慧琴;李苏莉;;基于自适应模板和置信度更新的图像修复算法[J];电子科技;2009年12期
5 付绍春;楼顺天;;基于区域纹理合成的图像修补算法[J];电子与信息学报;2009年06期
6 屈磊;韦穗;梁栋;王年;;综合自适应阈值与多尺度的TV图像修复方法[J];计算机工程;2007年22期
7 张福美;潘振宽;魏伟波;;基于整体变分模型的矢量图像修复[J];计算机工程;2008年08期
8 王顺凤;张建伟;;基于结构张量的自适应CTV彩色图像恢复模型[J];计算机工程;2009年05期
9 廉晓丽;徐中宇;冯丽丽;晁玉忠;;一种新的基于偏微分方程的图像修复[J];计算机工程;2009年06期
10 李景辉;张晓峰;马燕;;纹理合成在图像修复中的应用研究[J];计算机工程;2009年07期
中国博士学位论文全文数据库 前2条
1 邵肖伟;数字图像修复技术研究[D];中国科学技术大学;2006年
2 张红英;数字图像修复技术的研究与应用[D];电子科技大学;2006年
中国硕士学位论文全文数据库 前5条
1 敖波;纹理合成技术的研究[D];西北工业大学;2004年
2 汪潇;基于偏微分方程的图像修复应用[D];安徽大学;2007年
3 陈雨;基于偏微分方程的图像结构纹理修复方法[D];大连理工大学;2008年
4 张燕;数字图像修复技术研究[D];成都理工大学;2008年
5 崔雪红;基于偏微分方程的图像修复[D];青岛大学;2009年
【二级引证文献】
中国硕士学位论文全文数据库 前1条
1 陈维崧;基于地貌综合方法的数字晕渲图优化技术研究[D];解放军信息工程大学;2012年
【二级参考文献】
中国期刊全文数据库 前1条
1 邵肖伟,刘政凯,宋璧;一种基于TV模型的自适应图像修复方法[J];电路与系统学报;2004年02期
【相似文献】
中国期刊全文数据库 前10条
1 张福美;;带噪声彩色图像的改进修复方法[J];绵阳师范学院学报;2009年05期
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3 王朔中;克达尔;秦川;张新鹏;;应用热传导模型的偏微分方程图像修复[J];上海大学学报(自然科学版);2007年04期
4 吴卫良;;一种基于TV-Stokes方程的图像修复算法[J];电子科技;2008年03期
5 贺文熙;丁兴号;;一范数在图像修复中的应用[J];计算机工程与应用;2010年19期
6 王向阳;姜昱明;;基于空间相关性的图像补全[J];微电子学与计算机;2009年06期
7 潘舒洁;;自适应梯度权值的TV图像修复[J];科技信息;2010年20期
8 蒋伟;束俊峰;杨俊杰;;基于偏微分方程的图像修复技术[J];上海电力学院学报;2010年05期
9 韩翠英;段琳琳;;一种新的基于四点插值细分的图像修复算法[J];制造业自动化;2011年03期
10 张蕊;严壮志;刘玮;;图像修复的格子波尔兹曼方法[J];电子测量技术;2011年03期
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1 罗娟;;混合空间法在彩色图像增强中的应用[A];2008通信理论与技术新发展——第十三届全国青年通信学术会议论文集(下)[C];2008年
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3 范立南;韩晓微;徐心和;;基于HSI空间彩色图像多结构元形态边缘检测研究[A];全国第13届计算机辅助设计与图形学(CAD/CG)学术会议论文集[C];2004年
4 陈静;徐丹;;一种去除灰度及彩色图像随机噪声的方法[A];第十四届全国图象图形学学术会议论文集[C];2008年
5 李莉;宗福建;;BCH纠错编码在信息隐藏技术中的应用[A];第十届全国容错计算学术会议论文集[C];2003年
6 陈爱群;;一种新的彩色图像分割方法[A];经天纬地——全国测绘科技信息网中南分网第十九次学术交流会优秀论文选编[C];2005年
7 石俊生;廖宁放;余鸿飞;杨卫平;白凤翔;曾华;章毓晋;;数字彩色图像颜色管理[A];中国图象图形学会第十届全国图像图形学术会议(CIG’2001)和第一届全国虚拟现实技术研讨会(CVR’2001)论文集[C];2001年
8 王跃宗;刘冲;李德胜;;彩色显微图像立体匹配研究[A];中国微米、纳米技术第七届学术会年会论文集(一)[C];2005年
9 夏旭;陈志刚;;一种P2P环境下的彩色图像数字水印认证算法研究[A];第三届和谐人机环境联合学术会议(HHME2007)论文集[C];2007年
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1 帷幄;巧妙复印彩色图像[N];中国电脑教育报;2005年
2 张承东;NCR iTran8000获金融展“优秀实用设备奖”[N];网络世界;2007年
3 海子;新型彩色图像清分机提升银行抗风险能力[N];中国现代企业报;2007年
4 谢;NCR iTran8000软件升级灵活[N];电脑商报;2007年
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10 武永利;卫星遥感在防灾减灾中发挥重要作用[N];中国气象报;2007年
中国博士学位论文全文数据库 前10条
1 刘洋;基于纹理合成的图像修复与基于分形的图像分割方法的研究与应用[D];吉林大学;2010年
2 钟灵;彩色图像矢量滤波及超复数图像匹配方法的研究[D];广东工业大学;2011年
3 赵明;数字图像及视频修复方法研究[D];湖南大学;2011年
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6 李民;基于稀疏表示的超分辨率重建和图像修复研究[D];电子科技大学;2011年
7 张晴;基于样本的数字图像修复技术研究[D];华东理工大学;2012年
8 李雪威;基于感知的彩色图像增强和分割算法研究[D];天津大学;2009年
9 陈林飞;基于分数变换光学的图像编码和信息处理技术研究[D];浙江大学;2008年
10 葛凡;失调光学系统及波带片衍射的分数阶描述[D];浙江大学;2008年
中国硕士学位论文全文数据库 前10条
1 张福美;基于偏微分方程的图像修复[D];青岛大学;2008年
2 史培培;基于多尺度几何分析的图像修复算法研究[D];燕山大学;2010年
3 蔡萍;关于图像修复的水平集法[D];南京理工大学;2004年
4 崔雪红;基于偏微分方程的图像修复[D];青岛大学;2009年
5 曹沛强;基于纹理合成的图像修复算法研究[D];西安电子科技大学;2011年
6 王毅;基于整体变分模型的非纹理图像修复算法研究[D];西安理工大学;2005年
7 代龙泉;应用Bandelets和PDE的图像修复[D];汕头大学;2010年
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9 胡德敏;基于偏微分方程的图像修复方法的研究[D];合肥工业大学;2012年
10 贺文熙;偏微分方程在图像修复中的应用[D];厦门大学;2009年
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