基于HSI梯度统计特性的图像修复算法
DOI:
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作者:
作者单位:

(1.西南交通大学 信号与信息处理四川省重点实验室,四川 成都 610031; 2.西藏大学 工学院,西藏 拉萨 850000)

作者简介:

和红杰(1971-),女,河南平顶山人,博士, 教授,主要从事数字图像处理、信息安全等方面的研究.

通讯作者:

中图分类号:

基金项目:

国家自然科学基金(61461047)资助项目 (1.西南交通大学 信号与信息处理四川省重点实验室,四川 成都 610031; 2.西藏大学 工学院,西藏 拉萨 850000)


An image inpainting algorithm using HSI gradient statistics feature
Author:
Affiliation:

(1.Sichuan Key Laboratory of Signal and Information Processing,Southwest Jiao tong University,Chengdu 610031,China; 2.School of Engineering,Tibet University,Lasa 850000,China)

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    摘要:

    为更好保持修复后图像的结构连贯性及与邻域信 息的连续一致性,提出了基于HSI梯度统计特性的图像修复算法。 该方法首先在HSI色彩空间提取图像的梯度特征,利用梯度均值和方差等统计量重新定义样 本块的结构相似性,在此基 础上构造加权的数据项和平滑项的全局能量约束方程,同时自适应地确定计算全局能量的样 本块尺寸和多分辨率层数,并 利用图割算法进行最优化求解。由于HSI色彩空间能更加充分地提取图像的梯度特征,利用 样本块HSI梯度统计特性使 得搜寻得到的匹配标签更加合理。实验结果表明,该算法对于自然图像中小区域破损和目标 物体移除方面有较好的应用, 修复结果很好地保持了图像结构的连贯性,并削弱了接缝效应,更符合人眼视觉要求。

    Abstract:

    To better maintain coherence of structure and consistency of neighborh ood,this paper proposes an image inpainting algorithm using HSI gradient statistics feature.In the algorithm,th e image firstly is mapped into the HSI color space,then the gradient feature of the image is extracted more fully by use of the HSI gradient.And the statistics such as the mean and variance of the HSI gradient are introduced as parameters to red efine structure similarity between patches,thus the global energy equations of the weighted data term and smooth te rm energy are constructed with it. Meanwhile,the sizes of patches used to compute global energy and the multi-res olution levels are determined adaptively,and the optimization of the global energy is solved by the graph cut s algorithm to obtain the inpainted images.Since the gradient features of the image are extracted more fully in the HSI color space,the new exemplar gradient statistics feature gets more reasonable matching labels,so that image s tructure continuity is better maintained.The experimental results show that the method exhibits good applications and weakens seam effect in both object removal and small missing region in natural images,thus it can keep the consistency of image structure and satisfy human visual effects.

    参考文献
    相似文献
    引证文献
引用本文

舒彬,和红杰,陈帆,姜军.基于HSI梯度统计特性的图像修复算法[J].光电子激光,2018,29(10):1128~1135

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  • 收稿日期:2018-03-22
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  • 在线发布日期: 2018-11-14
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