一种基于压缩感知的彩色数字图像修复方法

摘要

一种基于压缩感知的彩色数字图像修复方法，包括步骤一，对原始受损图像进行预处理，将图像破损处的值赋为0；步骤二，对图像进行分块，并分析生成各图像块破损处的退化矩阵；步骤三，将步骤二得到的图像块与退化矩阵相乘，得到待采集信号；然后将待采集信号利用CS稀疏基表示得到相应的稀疏信号，最后将稀疏信号与随机生成的高斯测量矩阵相乘，得到观测信号；步骤四，采用基于全变差的对数障碍函数法对步骤三中得到的CS观测信号进行恢复，得到修复图像。本发明不依附于图像的具体结构，针对不同的图像的恢复效果相似，可以在不同的环境中使用。

主权项

一种基于压缩感知的彩色数字图像修复方法，其特征在于，该方法包括以下步骤：步骤一，对原始受损图像进行预处理，将图像破损处的值赋为0；步骤二，对由步骤一得到的图像进行分块，对每一图像块分别进行分析，生成各图像块破损处的退化矩阵；步骤三，将步骤二得到的图像块与退化矩阵相乘，得到待采集信号；然后将待采集信号利用CS稀疏基表示得到相应的稀疏信号，最后将稀疏信号与随机生成的高斯测量矩阵相乘，得到观测信号，具体如下：21)对图像进行分块处理：经过步骤一处理后得到的图像尺寸为N＝n×n，将该图像分成互不重叠的尺寸固定为T＝m×m的图像块B_ij，其中n能够被m整除，对所有图像块B_ij分别进行下述处理：22)当受损图像为彩色图像时，将图像块B_ij分为红、绿、蓝三通道处理，得到三个m×m的向量I1_ij、I2_ij、I3_ij；并将I1_ij、I2_ij、I3_ij分别重排为三个一维向量x1_ij、x2_ij、x3_ij，每个向量的维数为T×1；23)对x1_ij、x2_ij、x3_ij进行分析，生成图像块B_ij的退化矩阵H_ij，其步骤具体如下：首先，将H_ij初始化为规模为T×1的一维零向量；设置受损判定阈值；然后，遍历x1_ij、x2_ij、x3_ij中所有的数据值，当x1_ij、x2_ij、x3_ij中对应位置的向量元素值均小于阈值时，判定该点为受损点，将矩阵H_ij中该点值置为0，否则置为1；重复上述步骤，最终获得的矩阵H_ij就是图像块B_ij的退化矩阵;步骤四，采用基于全变差的对数障碍函数法对步骤三中得到的CS观测信号进行恢复，得到修复图像。