matlab 灰度共生矩阵熵,结合灰度共生矩阵和熵的图像修复算法

摘要：利用灰度共生矩阵提取图像纹理特征值，然后根据熵值的大小来实现模块大小的选择。另外，在寻找最佳匹配块时，同时考虑了颜色信息的差异和空间距离的因素。最后，给出了客观评价图像修复质量的PSNR度量。实验表明，与Criminisi算法相比，该方法得到的修复效果更自然，更符合人的视觉感知。

关键词：图像修复；纹理合成；灰度共生矩阵；熵；模块大小；最佳匹配块

图像修复是针对有信息缺损的图像，利用图像中已知区域的信息按照一定的规则填充缺损区域的过程，并使观察者察觉不出图像曾经缺损或已被修复[1]。其对文物保护、影视特技制作、老照片修复、图像中文本及障碍物的去除等都具有重要的应用价值。

在基于纹理合成的图像修复算法中，具有代表性的是Criminisi算法[2]，它使用优先权函数来确定待修复块的填充顺序，较好地修复了图像的结构和纹理信息，取得了不错的效果。但无论图像纹理是否复杂，其模块大小始终为固定值，不能根据图像的纹理是否复杂进行合理的选择，这对于某些图像的修复，效果不佳。目前，对于Criminisi算法中存在的上述不足，已经有不少学者对其进行了各种改进[3-8]，实现了模块大小的自适应选择，得到了较好的修复结果。

考虑到模块大小的选择跟纹理的复杂程度有关，本文首先利用灰度共生矩阵提取图像纹理特征值，然后根据熵值的大小来实现模块大小的选择。另外，为了解决当最佳匹配块存在多个时，Criminisi算法可能由于选择不当而导致修复效果不佳的问题，本文在寻找最佳匹配块的同时，考虑了颜色信息的差异和空间距离的因素。实验结果表明，该算法合理有效，得到的修复效果更令人满意。

从以上实验对比中可以看出，相比于Criminisi算法，本文得到的修复结果更自然，更符合人的视觉感知。从图3看到，虽然本文算法所选模块大小与Criminisi算法一样，但是本算法避免了最佳匹配块的选择不当问题，因而得到的修复结果更理想。以图4可以看到，本算法所选模块较小，包含的纹理单元也较少，则较容易找到与之相似度高的匹配块，从而增强了图像的修复效果。在图5与图6中，本算法的模块都较大，确保了纹理结构的完整性。其中，图5中得到的修复结果对三角形内部修复得很好，不再出现白色区域，保证了三角形纹理结构的完整性；图6结果显示本文对弧线结构修复得更好，不存在断裂的现象。通过以上的实验分析，说明了本算法的可行性及有效性。

为进一步分析本文算法的修复质量，表1给出了利用峰值信噪比测度PSNR(Peak Signal to Noise Ratio)对　本文算法及Criminisi算法得到的修复结果进行客观评价。从表1可以看出，本算法修复结果的峰值信噪比比Criminisi算法来得高，即说明了本文修复的效果较好。

通过图7进一步说明了本方法可避免当最佳匹配块存在多个时，由于选择不当而使修复效果不好的问题。其中，图7(a)为原图像；图7(b)为待修复图像；图7(c)为Criminisi算法，winsize=4；图7(d)为只采用本文中模块大小的选择的方法，winsize=9；图7(e)为本算法，结合模块大小的选择及最佳匹配块的选择的方法，winsize=9，比较图7(c)和图7(d)发现，采用模块大小的选择的方法在一定程度上改善了图像的修复质量，但仍存在一定的缺陷；从图7(e)相较于图7(c)和图7(d)容易发现，采用方法得到的修复效果最好。

matlab 灰度共生矩阵熵,结合灰度共生矩阵和熵的图像修复算法相关推荐

【图像修复】基于深度学习的图像修复算法的MATLAB仿真
1.软件版本 matlab2021a 2.本算法理论知识在许多领域,人们对图像质量的要求都很高,如医学图像领域.卫星遥感领域等.随着信息时代的快速发展,低分辨率图像已经难以满足特定场景的需要.因此, ...
荧光和明场图像融合 matlab,一种用于明场显微成像的多层图像融合算法
一种用于明场显微成像的多层图像融合算法 [技术领域] [0001] 本发明涉及图像处理技术领域,特别涉及一种用于明场显微成像的多层图像融合算法. [背景技术] [0002] 当前对细胞形态表型研宄的 ...
【图像修复】基于matlab深度信息图像修复【含Matlab源码 2299期】
⛄一.深度信息图像修复简介 0 引言图像修复是指对待修复图像中缺损的部分,利用已有的图像信息对缺损区域进行修复,是计算机图像和视觉中的研究热点之一.在图像修复领域,通常采用的是基于块的纹理合成的修复 ...
matlab练习程序（TV模型图像修复）
曾经想要实现过Bertalmio图像修复算法,无奈自身实力不够,耗费两天时间也没能实现.昨天博客上有人问到TV模型,这个模型我过去是没听说过的,于是就找来相关论文研究了一下,发现TV模型也可以用来修复 ...
【图像修复】基于criminis算法实现图像修复附matlab代码
1 内容介绍该算法出自Criminisi的论文 Region Filling and Object Removal by Exemplar-Based Image Inpainting 该算法只要思 ...
图像的熵、灰度平均值、灰度中值、方差
//图像的熵========================================================================================= ...
matlab读取黑白图目标位置的坐标,matlab对图像处理——裁剪获取灰度图获取坐标点...
matlab截取图像Ⅱ 欢迎来到!德莱联盟应该是CSDN之bruderlung的博客! 你可以仔细阅读这篇文章,结合实例初步了解MATLAB的一些功能! 程序要求建立循环函数,通过程序依此读取十幅 ...
matlab处理afm图片,基于MATLAB的增大页岩AFM灰度图分辨率的方法与流程
本发明涉及岩石表面形貌探测技术领域: :,具体是基于matlab的增大页岩afm灰度图分辨率的方法. 背景技术: ::原子力显微镜(afm)可以对各种样品进行纳米量级的物理性质包括表面形貌进行探测, ...
3 3中值滤波 matlab,MATLAB中值滤波在灰度图像处理中的应用研究和仿真(3)
MATLAB中值滤波在灰度图像处理中的应用研究和仿真(3) 时间:2016-11-30 21:28来源:毕业论文 3.2 中值滤波的仿真 3.2.1 中值滤波仿真函数介绍 MATLAB能够支持多种图像 ...

matlab 灰度共生矩阵熵,结合灰度共生矩阵和熵的图像修复算法

matlab 灰度共生矩阵熵,结合灰度共生矩阵和熵的图像修复算法相关推荐

最新文章

热门文章