Tehnika automatske popravke slike kutije za ladice sa trapezoidnom oblogom i njena primjena

Tehnika automatske popravke slike kutije za ladice sa trapezoidnom oblogom i njena primjena

Slike su glavni izvor informacija koje ljudi dobijaju iz vanjskog svijeta. Otkako postoje slike, postoji i tehnologija za popravku pokvarenih slika. Slikarska tehnika restauracije slike je drevna umjetnost. U evropskoj renesansi, kako bi se obnovili izgubljeni ili oštećeni dijelovi umjetničkih djela uz očuvanje ukupnog efekta djela, ljudi su počeli popravljati umjetnička djela, što je uglavnom trebalo popuniti pukotine ili rupe na djelima, takav rad se zove Inpainting.

Danas je tehnologija popravke slika Inpainting postala novi aktivni istraživački pravac u području inženjeringa slike. Njegova svrha je da prouči i riješi kako bolje realizirati detekciju oštećenog dijela slike, te automatski obnoviti oštećeni dio pomoću algoritma popravke slike prema efektivnim informacijama oko oštećene slike. Iako neki moćni softveri za digitalnu obradu slika, kao što je Photoshop, mogu da izvrše i profesionalnu obradu specijalnih efekata i popravku obrade oštećenih slika, ali za to su potrebni iskusni tehničari da izvrše složenu ručnu obradu, nesposobna da postigne svrhu automatske „kompjuterske inteligencije“. obrada.

Pogledajmo prvo primjer popravke slike. Slika 1(b) prikazuje simbol slova poput "@", čiji je dio blokiran preprekom. Prema vizuelnom iskustvu ljudi, a pozivajući se na oblik zamračenog objekta i informacije o okolnoj slici, nagađa se da nakon uklanjanja prepreke, znakovi kao što je prikazano na slici 1(a) ili kao što je prikazano na slici 1(c) mogu se pojaviti, a rezultati popravke sa slike 1(a) i slike 1(c) mogu biti tačni. Kompjuterska slika Inpainting tehnologija simulira ovaj efekat iz perspektive ljudske vizuelne psihologije. Prema informacijama o rubu objekta koji se pokriva, on se proteže i difundira, povezuje granicu u određenom smjeru, ispunjava pokriveni dio i postiže vizualnu povezanost. Naravno, iz slike možemo vidjeti i da veličina oštećene informacije (veličina prepreke) slike također direktno utiče na procjenu vizualne povezanosti ljudi. Sa matematičke tačke gledišta, fenomen da rezultati popravke slike nisu jedinstveni u slučaju nedovoljne informacije oko oštećene slike predstavlja patološki problem, pa se tehnika slikanja slike takođe mora zasnivati ​​na teoriji kompjuterskog vida. Ovaj problem je riješen ograničenim algoritmom popravke dizajna uz određene pretpostavke.

Prema Bayesovom strukturnom sistemu, savršena idealna slika dobivena iz nepotpunih i deformiranih podataka temelji se na "najboljoj hipotezi" ili "najboljoj pretpostavci" napravljenoj simuliranom slikom restauracije ljudskog oka. Ova "najbolja hipoteza" zasniva se na sljedeća dva važna faktora:

1. Model podataka slike: Kako možemo dobiti više informacija iz postojećih podataka slike na originalnoj slici.

2. Predmodel slike: Kakav model slike treba da bude netaknuta originalna slika. Na primjer, ako restauriramo sliku banane ili jabuke u zdjeli za voće, imat ćemo preduvjerenje da ona treba da ima glatki oblik, pun žute i crvene boje.

Stoga je "optimalno pogađanje" maksimizirati vjerovatnoću potonjeg u Bayesovom modelu vjerovatnoće, popuniti nedostajući ili oštećeni dio slike prema određenim pravilima algoritma, tako da popravljena slika bude bliska ili dostigne vizualni efekat originalnu sliku.

Za inpainting tehniku ​​restauracije strukture teksture, kao što je zrno drveta, uzorak stijene, itd., osnovna ideja je simulacija i generiranje lokalne teksture za punjenje. Budući da je tekstura odraz distribucije ili karakteristika komponenti materijala, informacije o njenom lokalnom obliku mogu izraziti zajedništvo iste teksture. Za mapu teksture, bilo koja dva mala komada teksture su slična, tako da se metoda sinteze teksture može koristiti za popravku slike pomoću: (1) histogramske statistike informacija o boji svakog piksela unutar postavljenog raspona; (2) Kreirajte tabelu težine za izračunavanje stepena određivanja povezanih informacija o boji piksela; (3) Procijeniti i odabrati najpodudarnije piksele za restauraciju slike; (4) Ciklusirajte dok se oštećena slika ne popuni. U različitim algoritmima za sintezu tekstura, trebali bismo proširiti opseg istraživanja od opće teksture do usmjerene teksture, i dalje ga proširiti na sintezu površinske teksture, sintezu video teksture i tako dalje.

Za tehniku ​​Inpainting slika bez teksture, trenutno istraživači uglavnom koriste algoritam popravke zasnovan na modelu parcijalnih diferencijalnih jednačina visokog reda (PDE). Glavna ideja je korištenje informacija o rubu područja koje se popravlja za određivanje informacija o difuziji i smjera difuzije, od anizotropije regionalne granice do granične difuzije. Algoritam može ispuniti više regiona različitim strukturama i pozadinama u isto vrijeme, i nema ograničenja na topološki odnos zakrpljene regije. Osim toga, Manou et al. predložio brzu tehniku ​​slikanja slika zasnovanu na gornjim idejama. Određivanjem smjera linije izointenziteta na granici područja koje se popravlja i povezivanjem odgovarajućih linija izointenziteta pravim linijama, granica ispunjava područje koje treba popraviti širenjem informacija o susjedstvu područja koje treba popraviti unutar raspona linije izointenziteta . Ova metoda ima dobar učinak na popravku slike jednostavne strukture, a vrijeme popravke je znatno skraćeno.

Image Inpainting tehnologija popravke ima širok spektar primjena, prva je za popravak pukotina statične slike i uklanjanje prepreka. U štamparskoj industriji, različite vrste digitalnih slika koje je potrebno obraditi prije štampanja, kao što su oštećene stare fotografije, izgreban transmisijski negativ ili uklanjanje prepreka sa slike koje nisu povezane sa sadržajem slike, mogu se lako popraviti. Tehnologija bojenja. Korisnici samo treba da odaberu obim popravke, računar će automatski dovršiti grebanje, popunjavanje praznih površina ili ukloniti prepreke nakon popunjavanja pozadinskog uzorka, može uvelike smanjiti vreme i ručno opterećenje obrade slika pre štampe, ali i prema rezultate popravke za dalju obradu slike.

Drugi je popravak pokretne slike. Tehnologija restauracije slikanjem može se primijeniti na filmsku i televizijsku industriju. Na primjer, za filmsku i televizijsku kopiju, ako jedan od kontinuiranih kadrova ima ogrebotine, mrlje i druge uslove koje je potrebno popraviti, konvertujemo kontinuirane kadrove filma u digitalnu sekvencu slike, a zatim izvlačimo korisne informacije iz susjednih kadrova. kopirati i popraviti u skladu sa poređenjem informacija okvira prije i poslije. Osim toga, titlovi na različitim jezicima u filmu također se mogu ukloniti pomoću Inpainting restauracijske tehnologije.

Treće, u nekim fotografskim poljima, fenomen crvenih očiju na digitalnim fotografijama može se eliminisati Inpainting tehnologijom, ili se dijelovi koji se preklapaju na susjednim fotografijama mogu popraviti Inpainting tehnologijom kada se digitalne fotografije snimljene nekoliko puta spoje u panoramske slike.

Slikarska tehnika je privukla pažnju mnogih naučnika u Kini i postala je aktivno polje istraživanja u inostranstvu. Sve u svemu, tehničke prednosti Inpaintinga sigurno će biti uključene u više aplikacija za slike, kao što su biomedicina, daljinsko ispitivanje, te promovirati razvoj ove tehnologije u različitim poljima.