Technika automatycznej naprawy obrazu szuflady z wyłożeniem trapezowym i jej zastosowanie

Mar 31, 2023

Zostaw wiadomość

Obrazy są głównym źródłem informacji, które ludzie otrzymują ze świata zewnętrznego. Odkąd istnieją obrazy, istnieje również technologia naprawy zepsutych obrazów. Inpainting technika renowacji obrazu jest sztuką starożytną. W europejskim renesansie, w celu odtworzenia utraconych lub uszkodzonych części dzieł sztuki przy zachowaniu całościowego efektu dzieł, zaczęto naprawiać dzieła sztuki, co polegało głównie na wypełnianiu pęknięć lub nacięć na dziełach, taka praca nazywa się Inpainting.

Obecnie technologia naprawy obrazu Inpainting stała się nowym aktywnym kierunkiem badawczym w dziedzinie inżynierii obrazu. Jego celem jest zbadanie i rozwiązanie, jak lepiej zrealizować wykrywanie uszkodzonej części obrazu i automatycznie przywrócić uszkodzoną część za pomocą algorytmu naprawy obrazu zgodnie z efektywnymi informacjami wokół uszkodzonego obrazu. Chociaż niektóre potężne oprogramowanie do cyfrowego przetwarzania obrazu, takie jak Photoshop, może również przeprowadzać profesjonalne przetwarzanie efektów specjalnych i przetwarzanie uszkodzonych obrazów, ale wymaga doświadczonych techników do przeprowadzania złożonego przetwarzania ręcznego, niezdolnego do osiągnięcia celu automatycznej "inteligencji komputerowej" przetwarzanie.

Najpierw spójrzmy na przykład naprawy obrazu. Rysunek 1(b) pokazuje symbol litery, taki jak „@”, którego część jest zablokowana przez przeszkodę. Zgodnie z doświadczeniem wzrokowym ludzi i odnosząc się do kształtu przesłoniętego obiektu i informacji o otaczającym obrazie, dokonuje się zgadywania, że po usunięciu przeszkody znaki pokazane na rysunku 1(a) lub jak pokazano na rysunku 1(c) może się pojawić, a wyniki naprawy przedstawione na rysunku 1(a) i rysunku 1(c) mogą być prawidłowe. Obraz komputerowy Technologia Inpainting symuluje ten efekt z perspektywy ludzkiej psychologii wizualnej. Zgodnie z informacjami o krawędzi obiektu, który ma być pokryty, rozciąga się i rozprasza, łączy granicę w określonym kierunku, wypełnia zakrytą część i osiąga łączność wizualną. Oczywiście możemy również zobaczyć na rysunku, że rozmiar uszkodzonych informacji (rozmiar przeszkody) obrazu również bezpośrednio wpływa na ocenę łączności wizualnej ludzi. Z matematycznego punktu widzenia zjawisko, że wyniki naprawy obrazu nie są unikalne w przypadku niedostatecznej informacji wokół uszkodzonego obrazu, jest problemem patologicznym, więc technika Inpaintingu również musi być oparta na teorii widzenia komputerowego. Problem ten rozwiązuje ograniczony algorytm naprawy projektu z pewnymi założeniami.

Zgodnie z Bayesowskim systemem strukturalnym idealny idealny obraz uzyskany z niekompletnych i zdeformowanych danych jest oparty na „najlepszej hipotezie” lub „najlepszym przypuszczeniu” dokonanym na podstawie symulowanego obrazu odbudowy ludzkiego oka. Ta „najlepsza hipoteza” opiera się na dwóch ważnych czynnikach:

1. Model danych obrazu: w jaki sposób możemy uzyskać więcej informacji z istniejących danych obrazu w oryginalnym obrazie.

2. Premodel obrazu: Jakim modelem obrazu powinien być nienaruszony oryginalny obraz. Na przykład, jeśli odrestaurujemy zdjęcie banana lub jabłka w misce z owocami, będziemy mieli z góry założenie, że powinien on mieć gładki kształt, pełen żółci i czerwieni.

Dlatego „odgadnięcie optymalne” polega na maksymalizacji prawdopodobieństwa tego ostatniego w modelu prawdopodobieństwa bayesowskiego, uzupełnieniu brakującego lub uszkodzonego fragmentu obrazu według określonych zasad algorytmu, tak aby naprawiony obraz był zbliżony lub osiągnął efekt wizualny oryginalny obraz.

W przypadku obrazu Inpainting technika przywracania struktury tekstury, takiej jak słoje drewna, wzór skały itp., Podstawową ideą jest symulacja i wygenerowanie lokalnej tekstury do wypełnienia. Ponieważ tekstura jest odzwierciedleniem rozmieszczenia lub właściwości składników materiału, informacje o jej lokalnym kształcie mogą wyrażać powszechność tej samej tekstury. W przypadku mapy tekstury dowolne dwa małe fragmenty tekstury są podobne, więc metoda syntezy tekstury może być wykorzystana do naprawy obrazu poprzez: (1) Statystykę histogramu informacji o kolorze każdego piksela w określonym zakresie; (2) Utwórz tabelę wag, aby obliczyć stopień determinacji powiązanych informacji o kolorze piksela; (3) Oceń i wybierz najlepiej dopasowane piksele do przywrócenia obrazu; (4) Powtarzaj, aż uszkodzony obraz zostanie wypełniony. W różnych algorytmach syntezy tekstur powinniśmy rozszerzyć zakres badań od tekstury ogólnej do tekstury kierunkowej, a następnie rozszerzyć go na syntezę tekstur powierzchniowych, syntezę tekstur wideo i tak dalej.

W technice Inpainting obrazów nieteksturowanych obecnie badacze najczęściej wykorzystują algorytm naprawy oparty na modelu równania różniczkowego cząstkowego wyższego rzędu (PDE). Główną ideą jest wykorzystanie informacji o krawędzi naprawianego obszaru do określenia informacji o dyfuzji i kierunku dyfuzji, od anizotropii granicy regionalnej do dyfuzji granicznej. Algorytm może jednocześnie wypełniać wiele regionów różnymi strukturami i tłami i nie ma żadnych ograniczeń co do relacji topologicznej załatanego regionu. Ponadto Manou i in. Zaproponował szybką technikę Inpainting obrazu opartą na powyższych pomysłach. Określając kierunek linii izointensywności na granicy naprawianego obszaru i łącząc odpowiednie linie izointensywności z liniami prostymi, granica wypełnia naprawiany obszar poprzez rozłożenie informacji o sąsiedztwie naprawianego obszaru w zakresie linii izointensywności . Ta metoda ma dobry wpływ na prostą naprawę obrazu struktury, a czas naprawy jest znacznie skrócony.

Technologia naprawy Image Inpainting ma szeroki zakres zastosowań, z których pierwszym jest naprawa pęknięć obrazu statycznego i usuwanie przeszkód. W przemyśle poligraficznym różnego rodzaju obrazy cyfrowe, które przed drukiem wymagają obróbki, takie jak zniszczone stare fotografie, porysowany negatyw transmisyjny, czy usunięcie z obrazu przeszkód niezwiązanych z treścią obrazu, można łatwo naprawić poprzez Technologia malowania. Użytkownicy muszą tylko po prostu wybrać zakres naprawy, komputer automatycznie uzupełni zarysowanie, wypełnienie pustego obszaru lub usunie przeszkody po wypełnieniu wzoru tła, może znacznie skrócić czas i ręczne obciążenie związane z przetwarzaniem obrazu przed prasą, ale także zgodnie z wyniki naprawy do dalszej obróbki obrazu.

Drugi to naprawa obrazu ruchomego. Technologię renowacji lakierów można zastosować w przemyśle filmowym i telewizyjnym. Na przykład w przypadku kopii filmowej i telewizyjnej, jeśli jedna z ciągłych klatek ma rysy, plamy lub inne uszkodzenia, które wymagają naprawy, przekształcamy ciągłe klatki filmu w cyfrową sekwencję obrazów, a następnie wydobywamy przydatne informacje z sąsiednich klatek skopiować i naprawić zgodnie z porównaniem informacji o klatkach przed i po. Ponadto napisy w różnych językach w filmie można również usunąć za pomocą technologii renowacji Inpainting.

Po trzecie, w niektórych dziedzinach fotografii zjawisko czerwonych oczu na zdjęciach cyfrowych można wyeliminować za pomocą technologii Inpainting, a nakładające się części na sąsiednich zdjęciach można naprawić za pomocą technologii Inpainting, gdy zdjęcia cyfrowe wykonane kilka razy są łączone w panoramiczne obrazy.

Technika malowania farbami przyciągnęła uwagę wielu uczonych w Chinach i stała się aktywnym polem badawczym za granicą. Podsumowując, techniczne zalety Inpaintingu z pewnością będą wykorzystywane w kolejnych zastosowaniach obrazowych, takich jak biomedycyna, teledetekcja i sprzyjać rozwojowi tej technologii w różnych dziedzinach.