[发明专利]一种针对稳定填充的球形收敛样本块修复方法

权利要求书

1.一种针对稳定填充的球形收敛样本块修复方法，其特征在于，包括以下步骤：

步骤S1：初始化待修复区域：

步骤S2：为最大置信度值max(C)设定分割阈值t：

步骤S3：确定待修复区域边界样本块的优先级：

步骤S4：寻找最佳匹配块：

步骤S5：匹配块对应像素值填充：

步骤S6：更新填充边缘置信度值：

步骤S7：循环步骤S3-步骤S6，直到待修复区域Ω修复完成；

步骤S3中，其具体步骤如下：

根据基于球形收敛的优先权法则确定每一个待填充区域边界样本块的优先级，所述基于球形收敛的优先权法则为：

式中，a和b的值为：a＝0.3，b＝0.7，a和b表示数据项在优先权中占主导因素，阈值t＝0.6；

C(p)为置信项，表示待修复块中已知像素所占比例，已知信息越多，C(p)值越大，则表示像素块可以得到优先修复；

D(p)为数据项，其值的大小取决于等照度线的方向与边界法向量的夹角，如果夹角越小，表明点p的结构信息越强，则D(p)越大，等照度线垂直于修补区域边界的像素块具有较大的D(p)值，得到优先修复；

Ψ_p表示当前的待修复块；

表示在待修复区域边界上根据最远几何距离选择的下一个待修复块；

当置信项的最大值max(C)大于阈值t时，为优先修复图像的结构区域，采用结构优先比例计算优先权，使得数据项在优先权中占主导因素；

当置信项的最大值max(C)小于阈值t时，则按照球形收敛的优先权法则确定填充顺序；

上式中，

式中：|Ψ_p|表示Ψ_p的面积，即待填充块Ψ_p中像素点的数目；

n_p表示p点的法向量，

表示p点等照度线的方向和强度，表达式为

α是一个归一化因子，对于典型的灰度图像，其值为255；

按照球形收敛的优先权法则确定填充顺序的方法为：

a.在待修复区域Ω中选择优先级最大的以p'为中心点的待修复块Ψ_p'为需要最先被修复的样本块，根据最远几何距离规则，在待修复区域Ω中选择以p”为中心点的Ψ_p”为下一个待修复块，即使得中心点p'和p”的几何距离最远；

b.根据基于曼哈顿距离的匹配准则找到待修复块Ψ_p'的最佳匹配块Ψ_q'，并填充Ψ_p'；

c.以Ψ_p”为当前待修复块，按照最远几何距离在待修复区域Ω中找到下一个待修复块Ψ_p”'，使得中心点p”和p”'的几何距离最远；

d.根据基于曼哈顿距离的匹配准则找到待修复块Ψ_p”的最佳匹配块Ψ_q”，同时填充Ψ_p”；

e.重复上述过程，直到待填充区域Ω修复完成；

对于不同类型的破损图像，采用球形收敛的优先权法则均可优先修复图像的结构部分，当置信项的最大值max(C)小于设定阈值t后，大面积破损图像中剩余的纹理和平滑区域按照球形收敛的修复过程进行；针对小尺度破损图像，优先修复结构信息后，剩余的破损区域会形成多个不连通的块，球形收敛的优先权法则将所有的块当作一个整体进行修复。

2.根据权利要求1所述的一种针对稳定填充的球形收敛样本块修复方法，其特征在于，所述步骤S1，具体如下：记Ι为整幅图像，Φ为图像已知区域，用同一种颜色标记图像待修复区域Ω(Ω＝Ι-Φ)；δΩ为待修复区域的边界，将整幅图像Ι中的已知区域Φ内的像素点p的置信度值C(p)初始化为1，未知区域Ω内的像素点p的置信度值C(p)初始化为0。