本發(fā)明涉及圖像處理
技術(shù)領(lǐng)域：
，尤其是一種圖像修復(fù)方法及裝置。
背景技術(shù)：
：隨著數(shù)字圖像處理技術(shù)的發(fā)展，填充圖像中某些區(qū)域的缺失信息，或移除圖像中某些區(qū)域而僅保留需要的信息，使圖像滿足人眼視覺(jué)系統(tǒng)要求已經(jīng)成為研究熱點(diǎn)。這種修補(bǔ)缺失信息的圖像處理技術(shù)稱為圖像修復(fù)。圖像中信息缺失的區(qū)域或待移除的區(qū)域統(tǒng)稱為圖像中的待修復(fù)目標(biāo)區(qū)域，圖像中的其它區(qū)域稱為信息已知區(qū)域。目前主流的圖像修復(fù)方法有兩種：一是利用圖像中完好區(qū)域或非修復(fù)區(qū)域去修復(fù)需去除的區(qū)域；二是建立圖像源數(shù)據(jù)庫(kù)，通過(guò)匹配方法從數(shù)據(jù)庫(kù)中獲取當(dāng)前圖像修復(fù)區(qū)域所需的圖像源進(jìn)行修復(fù)。后一種方法需要建立足夠豐富的數(shù)據(jù)庫(kù)才能獲得理想的修復(fù)效果，而且匹配過(guò)程耗時(shí)且繁瑣，在實(shí)際應(yīng)用中存在一定的障礙。相較而言，第一種方法獲得廣泛的應(yīng)用，但在實(shí)際應(yīng)用中仍存在以下問(wèn)題：(1)修復(fù)區(qū)域和周圍區(qū)域不協(xié)調(diào)，比如若修復(fù)區(qū)域周邊存在暗部區(qū)域，那么暗部區(qū)域會(huì)向修復(fù)區(qū)域過(guò)多擴(kuò)散；(2)修復(fù)完成后，為消除修復(fù)痕跡，會(huì)對(duì)修復(fù)區(qū)域進(jìn)行融合，容易引起過(guò)度模糊。技術(shù)實(shí)現(xiàn)要素：為此，本發(fā)明提供了一種圖像修復(fù)方法及裝置，以力圖解決或者至少緩解上面存在的至少一個(gè)問(wèn)題。根據(jù)本發(fā)明的一個(gè)方面，提供了一種圖像修復(fù)方法，包括步驟：根據(jù)待修復(fù)目標(biāo)區(qū)域計(jì)算其與信息已知區(qū)域的邊界上的點(diǎn)的優(yōu)先級(jí)；根據(jù)優(yōu)先級(jí)設(shè)置待填充塊和相應(yīng)的搜索區(qū)域；在搜索區(qū)域內(nèi)搜索與相應(yīng)待填充塊最相似的塊，并用該最相似塊填充所述待填充塊；更新被填充后的待修復(fù)目標(biāo)區(qū)域與信息已知區(qū)域的邊界上的點(diǎn)的優(yōu)先級(jí)；重復(fù)上述設(shè)置、填充、更新步驟，直到待修復(fù)目標(biāo)區(qū)域被填充完畢；計(jì)算待修復(fù)目標(biāo)區(qū)域的距離權(quán)重圖；以及根據(jù)距離權(quán)重圖對(duì)待修復(fù)目標(biāo)區(qū)域內(nèi)的點(diǎn)進(jìn)行高斯融合，得到修復(fù)后的圖像?？蛇x地，在根據(jù)本發(fā)明的圖像修復(fù)方法中，計(jì)算邊界點(diǎn)的優(yōu)先級(jí)的步驟包括：確定每個(gè)邊界點(diǎn)p的方形區(qū)域Ψp；依據(jù)方形區(qū)域Ψp計(jì)算該點(diǎn)p的優(yōu)先權(quán)：P(p)＝C(p)·D(p)，其中，C(p)代表方形區(qū)域Ψp的置信度，D(p)為數(shù)據(jù)項(xiàng)，用于描述邊界上點(diǎn)的連續(xù)性?？蛇x地，在根據(jù)本發(fā)明的圖像修復(fù)方法中，D(p)=|▿Ip⊥·np|α,]]>其中，|Ψp|是方形區(qū)域Ψp的面積，α是圖像標(biāo)準(zhǔn)化因子，np是在點(diǎn)p處正交于邊界的單位正交向量?？蛇x地，在根據(jù)本發(fā)明的圖像修復(fù)方法中，根據(jù)優(yōu)先級(jí)設(shè)置待填充塊和相應(yīng)的搜索區(qū)域的步驟包括：取優(yōu)先級(jí)最大的點(diǎn)作為待填充點(diǎn)；以待填充點(diǎn)為中心，確定塊半徑為第一數(shù)據(jù)的第一待填充塊；確定以該待填充點(diǎn)為中心的、半徑為第二數(shù)據(jù)的搜索區(qū)域，其中，第一數(shù)據(jù)小于第二數(shù)據(jù)。可選地，在根據(jù)本發(fā)明的圖像修復(fù)方法中，第一數(shù)據(jù)和第二數(shù)據(jù)的取值大小均跟圖像分辨率正相關(guān)?？蛇x地，在根據(jù)本發(fā)明的圖像修復(fù)方法中，在搜索區(qū)域內(nèi)搜索與相應(yīng)待填充塊最相似的塊的步驟包括：以優(yōu)先級(jí)最大的點(diǎn)為中心，將第一數(shù)據(jù)擴(kuò)大一倍作為塊半徑生成第二待填充塊；在搜索區(qū)域內(nèi)確定與第二待填充塊相同尺寸的搜索塊；依次將搜索塊與第二待填充塊進(jìn)行匹配，得到最相似的搜索塊作為第一目標(biāo)塊；以該第一目標(biāo)塊的中心為中心、以第一數(shù)據(jù)為半徑，得到第二目標(biāo)塊；以及以該第二目標(biāo)塊作為最相似塊來(lái)填充第一待填充塊?？蛇x地，在根據(jù)本發(fā)明的圖像修復(fù)方法中，依次將搜索塊與第二待填充塊進(jìn)行匹配的步驟包括：分別對(duì)搜索塊和第二待填充塊進(jìn)行下采樣，使得下采樣后的塊半徑均為第一數(shù)據(jù)；以及對(duì)下采樣后的搜索塊和第二待填充塊進(jìn)行匹配運(yùn)算?？蛇x地，在根據(jù)本發(fā)明的圖像修復(fù)方法中，確定搜索區(qū)域的步驟還包括：對(duì)于已填充過(guò)的點(diǎn)，判斷其是否在當(dāng)前待填充點(diǎn)對(duì)應(yīng)的半徑為第二數(shù)據(jù)的搜索區(qū)域內(nèi)；若是，則將該已填充點(diǎn)在填充時(shí)所對(duì)應(yīng)的最相似塊合并到搜索區(qū)域中，得到新的搜索區(qū)域進(jìn)行搜索匹配?？蛇x地，在根據(jù)本發(fā)明的圖像修復(fù)方法中，計(jì)算待修復(fù)目標(biāo)區(qū)域的距離權(quán)重圖的步驟包括：計(jì)算該待修復(fù)目標(biāo)區(qū)域的第一距離圖；根據(jù)第一距離圖計(jì)算第二距離圖；以及根據(jù)第二距離圖計(jì)算距離權(quán)重圖?？蛇x地，在根據(jù)本發(fā)明的圖像修復(fù)方法中，根據(jù)距離權(quán)重圖對(duì)待修復(fù)目標(biāo)區(qū)域內(nèi)的點(diǎn)進(jìn)行高斯融合的步驟包括：根據(jù)融合層數(shù)，對(duì)每一層都執(zhí)行計(jì)算距離權(quán)重圖、根據(jù)距離權(quán)重對(duì)目標(biāo)區(qū)域內(nèi)的點(diǎn)進(jìn)行融合的步驟，得到修復(fù)后的圖像?？蛇x地，在根據(jù)本發(fā)明的圖像修復(fù)方法中，計(jì)算第一距離圖的步驟包括：對(duì)待修復(fù)目標(biāo)區(qū)域中的每個(gè)點(diǎn)，獲取其對(duì)應(yīng)的填充像素來(lái)源點(diǎn)的位置坐標(biāo)及像素值，分別獲取其上下左右四個(gè)點(diǎn)對(duì)應(yīng)的填充像素來(lái)源點(diǎn)的位置坐標(biāo)及像素值；根據(jù)所獲取的位置坐標(biāo)計(jì)算待修復(fù)目標(biāo)區(qū)域中每個(gè)點(diǎn)的位置梯度；根據(jù)所獲取的像素值計(jì)算待修復(fù)目標(biāo)區(qū)域中每個(gè)點(diǎn)的像素梯度；以及利用每個(gè)點(diǎn)的位置梯度和像素梯度計(jì)算距離值，得到第一距離圖。可選地，在根據(jù)本發(fā)明的圖像修復(fù)方法中，計(jì)算第二距離圖的步驟包括：根據(jù)距離閾值對(duì)第一距離圖進(jìn)行二值化處理；以及通過(guò)歐氏距離變換生成第二距離圖?？蛇x地，在根據(jù)本發(fā)明的圖像修復(fù)方法中，距離閾值取第一距離圖中最大距離值的1/3?？蛇x地，在根據(jù)本發(fā)明的圖像修復(fù)方法中，根據(jù)第二距離圖計(jì)算距離權(quán)重圖的步驟包括：對(duì)第二距離圖中的每個(gè)距離值進(jìn)行如下處理，得到每個(gè)點(diǎn)的距離權(quán)重值：ωD(p)=11+ξD(p),]]>其中，D(p)表示第二距離圖中點(diǎn)p對(duì)應(yīng)的距離值，ωD(p)表示點(diǎn)p對(duì)應(yīng)的距離權(quán)重值，ξ代表延遲系數(shù)；將距離權(quán)重值歸化到[1，N]之間，其中N表示融合層數(shù)?？蛇x地，在根據(jù)本發(fā)明的圖像修復(fù)方法中，對(duì)待修復(fù)目標(biāo)區(qū)域中的點(diǎn)進(jìn)行融合的步驟還包括：計(jì)算待修復(fù)目標(biāo)區(qū)域中任意點(diǎn)q融合后的像素值Iq：Iq=Σwq(q-pi)Iq(pi)Σwq(q-pi),]]>其中，在融合半徑內(nèi)存在一系列點(diǎn)pi，其對(duì)應(yīng)的方形區(qū)域Ψp中包含點(diǎn)q，wq(q-pi)表示點(diǎn)q依賴于點(diǎn)pi的權(quán)重，Iq(pi)表示點(diǎn)q在方形區(qū)域Ψp中對(duì)應(yīng)的像素值?？蛇x地，在根據(jù)本發(fā)明的圖像修復(fù)方法中，wq(q-pi)根據(jù)距離權(quán)重圖計(jì)算得出：wq(q-pi)=exp(-||q-pi||22σ2)]]>其中，||q-pi||表示點(diǎn)q(xq,yq)和點(diǎn)pi(xpi,ypi)之間的歐氏距離，σ是高斯權(quán)重系數(shù)：r為第一數(shù)據(jù)?？蛇x地，在根據(jù)本發(fā)明的圖像修復(fù)方法中，第n層的融合半徑qr為：qr=nN-1qrmax]]>其中，N代表總的融合層數(shù)，qrmax代表最大融合半徑?？蛇x地，在根據(jù)本發(fā)明的圖像修復(fù)方法中，融合層數(shù)根據(jù)第一數(shù)據(jù)確定。根據(jù)本發(fā)明的另一方面，提供了一種圖像修復(fù)裝置，包括：優(yōu)先級(jí)計(jì)算單元，適于根據(jù)待修復(fù)目標(biāo)區(qū)域計(jì)算其與信息已知區(qū)域的邊界上的點(diǎn)的優(yōu)先級(jí)、還適于更新被填充后的待修復(fù)目標(biāo)區(qū)域與信息已知區(qū)域的邊界上的點(diǎn)的優(yōu)先級(jí)；設(shè)置單元，適于根據(jù)優(yōu)先級(jí)設(shè)置待填充塊和相應(yīng)的搜索區(qū)域；匹配填充單元，適于在搜索區(qū)域內(nèi)搜索與相應(yīng)待填充塊最相似的塊，并用該最相似塊填充待填充塊；距離權(quán)重計(jì)算單元，適于計(jì)算待修復(fù)目標(biāo)區(qū)域的距離權(quán)重圖；融合單元，適于根據(jù)距離權(quán)重圖對(duì)待修復(fù)目標(biāo)區(qū)域內(nèi)的點(diǎn)進(jìn)行高斯融合，得到修復(fù)后的圖像?？蛇x地，在根據(jù)本發(fā)明的圖像修復(fù)裝置中，優(yōu)先級(jí)計(jì)算單元進(jìn)一步適于確定每個(gè)邊界點(diǎn)p的方形區(qū)域Ψp、并依據(jù)方形區(qū)域Ψp計(jì)算該點(diǎn)p的優(yōu)先權(quán)：P(p)＝C(p)·D(p)，其中，C(p)代表方形區(qū)域Ψp的置信度，D(p)為數(shù)據(jù)項(xiàng)，用于描述邊界上點(diǎn)的連續(xù)性。可選地，在根據(jù)本發(fā)明的圖像修復(fù)裝置中，D(p)=|▿Ip⊥·np|α,]]>其中，|Ψp|是方形區(qū)域Ψp的面積，α是圖像標(biāo)準(zhǔn)化因子，np是在點(diǎn)p處正交于邊界的單位正交向量?？蛇x地，在根據(jù)本發(fā)明的圖像修復(fù)裝置中，設(shè)置單元包括：選取子單元，適于選取優(yōu)先級(jí)最大的點(diǎn)作為待填充點(diǎn)；第一確定子單元，適于確定以待填充點(diǎn)為中心、半徑為第一數(shù)據(jù)的第一待填充塊；第二確定子單元，適于確定以待填充點(diǎn)為中心、半徑為第二數(shù)據(jù)的搜索區(qū)域，其中第一數(shù)據(jù)小于第二數(shù)據(jù)?？蛇x地，在根據(jù)本發(fā)明的圖像修復(fù)裝置中，第一數(shù)據(jù)和第二數(shù)據(jù)的取值大小均跟圖像分辨率正相關(guān)?？蛇x地，在根據(jù)本發(fā)明的圖像修復(fù)裝置中，匹配填充單元包括：預(yù)處理子單元，適于以優(yōu)先級(jí)最大的點(diǎn)為中心，將第一數(shù)據(jù)擴(kuò)大一倍作為塊半徑生成第二待填充塊、并在搜索區(qū)域內(nèi)確定與第二待填充塊相同尺寸的搜索塊；匹配子單元，適于依次將搜索塊與第二待填充塊進(jìn)行匹配，得到最相似的搜索塊作為第一目標(biāo)塊、并以該第一目標(biāo)塊的中心為中心、以第一數(shù)據(jù)為半徑，得到第二目標(biāo)塊；填充子單元，適于用第二目標(biāo)塊作為最相似塊來(lái)填充第一待填充塊?？蛇x地，在根據(jù)本發(fā)明的圖像修復(fù)裝置中，匹配子單元進(jìn)一步適于分別對(duì)搜索塊和第二待填充塊進(jìn)行下采樣，使得下采樣后的塊半徑均為第一數(shù)據(jù)、并對(duì)下采樣后的搜索塊和第二待填充塊進(jìn)行匹配運(yùn)算?？蛇x地，在根據(jù)本發(fā)明的圖像修復(fù)裝置中，第二確定子單元還適于判斷已填充過(guò)的點(diǎn)是否在當(dāng)前待填充點(diǎn)對(duì)應(yīng)的半徑為第二數(shù)據(jù)的搜索區(qū)域內(nèi)；若是則將該已填充點(diǎn)在填充時(shí)所對(duì)應(yīng)的最相似塊合并到搜索區(qū)域中，得到新的搜索區(qū)域進(jìn)行搜索匹配?？蛇x地，在根據(jù)本發(fā)明的圖像修復(fù)裝置中，距離權(quán)重計(jì)算單元還包括：第一計(jì)算子單元，適于計(jì)算該待修復(fù)目標(biāo)區(qū)域的第一距離圖；第二計(jì)算子單元，適于根據(jù)第一距離圖計(jì)算第二距離圖；以及第三計(jì)算子單元，適于根據(jù)第二距離圖計(jì)算距離權(quán)重圖?？蛇x地，在根據(jù)本發(fā)明的圖像修復(fù)裝置中，融合單元還適于根據(jù)融合層數(shù)，對(duì)每一層都執(zhí)行計(jì)算距離權(quán)重圖、根據(jù)距離權(quán)重對(duì)目標(biāo)區(qū)域內(nèi)的點(diǎn)進(jìn)行融合的步驟，得到修復(fù)后的圖像。可選地，在根據(jù)本發(fā)明的圖像修復(fù)裝置中，第一計(jì)算子單元還包括：獲取模塊，適于對(duì)待修復(fù)目標(biāo)區(qū)域中的每個(gè)點(diǎn)，獲取其對(duì)應(yīng)的填充像素來(lái)源點(diǎn)的位置坐標(biāo)及像素值，且分別獲取其上下左右四個(gè)點(diǎn)對(duì)應(yīng)的填充像素來(lái)源點(diǎn)的位置坐標(biāo)及像素值；以及計(jì)算模塊，適于根據(jù)所獲取的位置坐標(biāo)和像素值分別計(jì)算待修復(fù)目標(biāo)區(qū)域中每個(gè)點(diǎn)的位置梯度和像素梯度、利用每個(gè)點(diǎn)的位置梯度和像素梯度計(jì)算距離值，得到第一距離圖。可選地，在根據(jù)本發(fā)明的圖像修復(fù)裝置中，第二計(jì)算子單元還適于根據(jù)距離閾值對(duì)第一距離圖進(jìn)行二值化處理、且通過(guò)歐氏距離變換生成第二距離圖?？蛇x地，在根據(jù)本發(fā)明的圖像修復(fù)裝置中，距離閾值取第一距離圖中最大距離值的1/3?？蛇x地，在根據(jù)本發(fā)明的圖像修復(fù)裝置中，第三計(jì)算子單元還適于對(duì)第二距離圖中的每個(gè)距離值進(jìn)行如下處理，得到每個(gè)點(diǎn)的距離權(quán)重值：ωD(p)=11+ξD(p),]]>其中，D(p)表示第二距離圖中點(diǎn)p對(duì)應(yīng)的距離值，ωD(p)表示點(diǎn)p對(duì)應(yīng)的距離權(quán)重值，ξ代表延遲系數(shù)；第三計(jì)算子單元還包括歸一模塊，適于將距離權(quán)重值歸化到[1，N]之間，其中N表示融合層數(shù)?？蛇x地，在根據(jù)本發(fā)明的圖像修復(fù)裝置中，融合單元還適于計(jì)算待修復(fù)目標(biāo)區(qū)域中任意點(diǎn)q融合后的像素值Iq：Iq=Σwq(q-pi)Iq(pi)Σwq(q-pi),]]>其中，在融合半徑內(nèi)存在一系列點(diǎn)pi，其對(duì)應(yīng)的方形區(qū)域Ψp中包含點(diǎn)q，wq(q-pi)表示點(diǎn)q依賴于點(diǎn)pi的權(quán)重，Iq(pi)表示點(diǎn)q在方形區(qū)域Ψp中對(duì)應(yīng)的像素值。可選地，在根據(jù)本發(fā)明的圖像修復(fù)裝置中，融合單元還適于根據(jù)距離權(quán)重圖計(jì)算得出wq(q-pi)：wq(q-pi)=exp(-||q-pi||22σ2)]]>其中，||q-pi||表示點(diǎn)q(xq,yq)和點(diǎn)pi(xpi,ypi)之間的歐氏距離，σ是高斯權(quán)重系數(shù)：r為第一數(shù)據(jù)。可選地，在根據(jù)本發(fā)明的圖像修復(fù)裝置中，第n層的融合半徑qr為：qr=nN-1qrmax,]]>其中，N代表總的融合層數(shù)，qrmax代表最大融合半徑。可選地，在根據(jù)本發(fā)明的圖像修復(fù)裝置中，融合層數(shù)根據(jù)第一數(shù)據(jù)確定。一般地，在圖像修復(fù)中采用高斯融合去除痕跡時(shí)會(huì)使修復(fù)區(qū)域過(guò)度模糊，影響修復(fù)后圖像的質(zhì)量。本方案采用分層高斯融合方法，在融合過(guò)程中，采用塊與塊交界處盡量晚融合、塊中心區(qū)域盡量不融合的方式，以達(dá)到消除塊與塊之間的接痕問(wèn)題，又避免塊內(nèi)靠近中心位置的點(diǎn)過(guò)度融合而丟失紋理。另外，通過(guò)尋找源填充塊的方式擴(kuò)充了塊匹配的搜索區(qū)域，能夠避免暗部區(qū)域過(guò)多擴(kuò)散的問(wèn)題，同時(shí)又不增加計(jì)算的復(fù)雜度。附圖說(shuō)明為了實(shí)現(xiàn)上述以及相關(guān)目的，本文結(jié)合下面的描述和附圖來(lái)描述某些說(shuō)明性方面，這些方面指示了可以實(shí)踐本文所公開(kāi)的原理的各種方式，并且所有方面及其等效方面旨在落入所要求保護(hù)的主題的范圍內(nèi)。通過(guò)結(jié)合附圖閱讀下面的詳細(xì)描述，本公開(kāi)的上述以及其它目的、特征和優(yōu)勢(shì)將變得更加明顯。遍及本公開(kāi)，相同的附圖標(biāo)記通常指代相同的部件或元素。圖1示出了根據(jù)本發(fā)明一個(gè)實(shí)施例的圖像修復(fù)方法100的流程圖；圖2(a)-2(c)示出了根據(jù)本發(fā)明一個(gè)實(shí)施例的圖像修復(fù)過(guò)程示意圖；圖3(a)-3(b)示出了根據(jù)本發(fā)明一個(gè)實(shí)施例的填充待修復(fù)目標(biāo)區(qū)域的效果顯示圖；圖4示出根據(jù)本發(fā)明一個(gè)實(shí)施例的圖像修復(fù)裝置400的示意圖；以及圖5示出根據(jù)本發(fā)明另一個(gè)實(shí)施例的圖像修復(fù)裝置400的示意圖。具體實(shí)施方式下面將參照附圖更詳細(xì)地描述本公開(kāi)的示例性實(shí)施例。雖然附圖中顯示了本公開(kāi)的示例性實(shí)施例，然而應(yīng)當(dāng)理解，可以以各種形式實(shí)現(xiàn)本公開(kāi)而不應(yīng)被這里闡述的實(shí)施例所限制。相反，提供這些實(shí)施例是為了能夠更透徹地理解本公開(kāi)，并且能夠?qū)⒈竟_(kāi)的范圍完整的傳達(dá)給本領(lǐng)域的技術(shù)人員。圖1示出了根據(jù)本發(fā)明一個(gè)實(shí)施例的圖像修復(fù)方法100的流程圖。如圖1所示，該方法始于步驟S110，根據(jù)待修復(fù)目標(biāo)區(qū)域計(jì)算其與信息已知區(qū)域的邊界上的點(diǎn)的優(yōu)先級(jí)。針對(duì)圖像中想要去除的部分設(shè)置蒙版，如圖2所示，其中圖2(a)為原圖，對(duì)其中間區(qū)域設(shè)置蒙版(見(jiàn)圖2(b)中白色區(qū)域)，稱為待修復(fù)目標(biāo)區(qū)域，非蒙版區(qū)域稱為信息已知區(qū)域。可選地，通過(guò)如下方式計(jì)算邊界點(diǎn)的優(yōu)先級(jí)：①先確定邊界上每個(gè)點(diǎn)p的方形區(qū)域Ψp。如圖3(a)所示，用Ω表示待修復(fù)目標(biāo)區(qū)域，Φ表示信息已知區(qū)域，兩個(gè)區(qū)域的邊界為點(diǎn)p為邊界上任意一點(diǎn)，以點(diǎn)p為中心設(shè)置方形區(qū)域Ψp。②再依據(jù)方形區(qū)域Ψp計(jì)算點(diǎn)p的優(yōu)先權(quán)P(p)：P(p)＝C(p)·D(p)，其中，C(p)代表方形區(qū)域Ψp的置信度，D(p)為數(shù)據(jù)項(xiàng)，用于描述邊界上點(diǎn)的連續(xù)性，具體定義如下：C(p)=Σq∈Ψp∩(I-Ω)C(q)|Ψp|,]]>D(p)=|▿Ip⊥·np|α,]]>其中，|Ψp|是方形區(qū)域Ψp的面積，α是圖像標(biāo)準(zhǔn)化因子，np是在點(diǎn)p處正交于邊界的單位正交向量。按如下定義進(jìn)行初始化：C(p)=0,p∈ΩC(p)=1,p∈I-Ω]]>隨后在步驟S120中，根據(jù)計(jì)算出的優(yōu)先級(jí)設(shè)置待填充塊和相應(yīng)的搜索區(qū)域。根據(jù)步驟S110計(jì)算出的優(yōu)先級(jí)結(jié)果，取優(yōu)先級(jí)最大的點(diǎn)作為待填充點(diǎn)，設(shè)點(diǎn)p為優(yōu)先級(jí)最大的點(diǎn)，以點(diǎn)p為中心，確定塊半徑為第一數(shù)據(jù)的第一待填充塊(設(shè)第一待填充塊的塊半徑為pr)，以及，半徑為第二數(shù)據(jù)的搜索區(qū)域(設(shè)搜索區(qū)域的半徑為Rp)。在本實(shí)施例中，第一數(shù)據(jù)小于第二數(shù)據(jù)(即，第一待填充塊半徑pr小于搜索區(qū)域半徑Rp)，且第一數(shù)據(jù)和第二數(shù)據(jù)的取值大小均跟圖像分辨率正相關(guān)。例如，對(duì)于分辨率小于100萬(wàn)像素的圖像，pr取值2-10，Rp取值5-20；對(duì)于分辨率超過(guò)100萬(wàn)像素的圖像，pr取值10-20，Rp取值20-50。隨后在步驟S130中，在搜索區(qū)域內(nèi)搜索與相應(yīng)待填充塊最相似的塊，并用該最相似塊填充待填充塊。搜索匹配塊的具體步驟如下：①以優(yōu)先級(jí)最大的點(diǎn)為中心，將第一數(shù)據(jù)(pr)擴(kuò)大一倍作為塊半徑生成第二待填充塊。也就是說(shuō)，第一待填充塊的大小為(2pr+1)×(2pr+1)，將其擴(kuò)大為(4pr+1)×(4pr+1)，作為第二待填充塊。②在搜索區(qū)域內(nèi)確定與第二待填充塊相同尺寸的搜索塊，故搜索區(qū)域內(nèi)搜索塊的半徑也是2pr。③依次將搜索區(qū)域中的所有搜索塊與第二待填充塊進(jìn)行匹配，得到最相似的搜索塊作為第一目標(biāo)塊。在本實(shí)施例中，先分別對(duì)搜索塊和第二待填充塊進(jìn)行下采樣，使得下采樣后的塊半徑均為第一數(shù)據(jù)，例如，取第二待填充塊中的奇數(shù)行和奇數(shù)列，對(duì)搜索塊也是，這樣，第二待填充塊和搜索塊的尺寸就變回(2pr+1)×(2pr+1)。然后對(duì)下采樣后的搜索塊和第二待填充塊進(jìn)行匹配運(yùn)算，將算得的最相似的下采樣搜索塊對(duì)應(yīng)的搜索塊作為第一目標(biāo)塊。④以該第一目標(biāo)塊的中心為中心、以第一數(shù)據(jù)為半徑，得到第二目標(biāo)塊。換言之，第一目標(biāo)塊以點(diǎn)s為中心，半徑為2pr，第二目標(biāo)塊以點(diǎn)s為中心，半徑為pr，也就是第二目標(biāo)塊的尺寸剛好等于第一待填充塊的尺寸。⑤以該第二目標(biāo)塊作為最相似塊來(lái)填充第一待填充塊。如圖3(b)示出了對(duì)圖3(a)進(jìn)行一次填充后的效果圖。隨后在步驟S140中，更新被填充后的待修復(fù)目標(biāo)區(qū)域與信息已知區(qū)域的邊界上的點(diǎn)的優(yōu)先級(jí)。對(duì)比圖3(a)、圖3(b)，在完成一次填充后，待修復(fù)目標(biāo)區(qū)域和信息已知區(qū)域的邊界就發(fā)生了變化，此時(shí)要重新計(jì)算邊界上點(diǎn)的優(yōu)先級(jí)?？蛇x地，計(jì)算優(yōu)先級(jí)的方法同步驟S110。隨后在步驟S150中，重復(fù)上述“設(shè)置待填充塊和相應(yīng)搜索區(qū)域”、“填充待填充塊”、“更新邊界點(diǎn)優(yōu)先級(jí)”的步驟，即，重復(fù)步驟S120、S130、S140，直到待修復(fù)目標(biāo)區(qū)域被全部填充完畢。根據(jù)本發(fā)明的實(shí)現(xiàn)方式，每一次要通過(guò)步驟S120確定搜索區(qū)域時(shí)，對(duì)于已經(jīng)填充過(guò)的點(diǎn)，要判斷其是否在當(dāng)前待填充點(diǎn)對(duì)應(yīng)的半徑為第二數(shù)據(jù)的搜索區(qū)域內(nèi)，即，第一次填充時(shí)待填充點(diǎn)為點(diǎn)p，在第二次(及以后)填充時(shí)，都要先判斷點(diǎn)p是否在本次填充的搜索區(qū)域內(nèi)。若是在搜索區(qū)域內(nèi)，則將該已填充點(diǎn)在填充時(shí)所對(duì)應(yīng)的最相似塊也合并到本次的搜索區(qū)域中，得到新的搜索區(qū)域進(jìn)行搜索匹配。也就是說(shuō)，若點(diǎn)p在本次搜索的搜索區(qū)域內(nèi)，則將第一次填充時(shí)的最相似塊(也就是第二目標(biāo)塊)一并作為本次搜索的搜索區(qū)域。本方案采用這種方式擴(kuò)大搜索區(qū)域，主要是考慮到：現(xiàn)有的基于塊匹配進(jìn)行圖像修復(fù)的方案中，為提高計(jì)算效率和匹配效果，不會(huì)讓每個(gè)待匹配塊在信息已知區(qū)域內(nèi)進(jìn)行搜索(因?yàn)椴⒎撬袇^(qū)域和待匹配塊都存在相似性)，而是在每個(gè)待匹配塊有限的周圍區(qū)域內(nèi)進(jìn)行搜索(因?yàn)橐话忝總€(gè)塊的周圍區(qū)域和該塊才存在相似性)。但這樣的塊匹配原則，會(huì)導(dǎo)致暗部區(qū)域擴(kuò)散過(guò)多——當(dāng)待修復(fù)目標(biāo)區(qū)域的邊界處于暗部區(qū)域時(shí)，由于搜索范圍的限制，會(huì)過(guò)多地在暗部區(qū)域進(jìn)行搜索，導(dǎo)致處于暗部區(qū)域的邊界匹配到的全是暗部區(qū)域的塊，循環(huán)往內(nèi)填充時(shí)，暗部區(qū)域不斷向待修復(fù)目標(biāo)區(qū)域內(nèi)擴(kuò)散，導(dǎo)致暗部區(qū)域過(guò)多擴(kuò)散，修復(fù)后的待修復(fù)目標(biāo)區(qū)域與周圍區(qū)域不協(xié)調(diào)。故，在本實(shí)施例中，通過(guò)尋找源填充塊的方式擴(kuò)充了塊匹配的搜索區(qū)域，能夠避免上述暗部區(qū)域過(guò)多擴(kuò)散的問(wèn)題，同時(shí)不增加計(jì)算的復(fù)雜度。在完成對(duì)待修復(fù)目標(biāo)區(qū)域的填充后，還需要對(duì)待修復(fù)目標(biāo)區(qū)域進(jìn)行融合，以消除塊填充時(shí)產(chǎn)生的修復(fù)痕跡。故，在步驟S160中，計(jì)算待修復(fù)目標(biāo)區(qū)域的距離權(quán)重圖。根據(jù)本發(fā)明的實(shí)施方式，距離權(quán)重是通過(guò)對(duì)距離值計(jì)算權(quán)重得到的，而對(duì)于待修復(fù)目標(biāo)區(qū)域內(nèi)所有像素點(diǎn)的距離值(所有像素點(diǎn)的距離值就形成了距離圖)，通過(guò)兩次距離變換得到。首先，計(jì)算該待修復(fù)目標(biāo)區(qū)域的第一距離圖?？蛇x地，對(duì)待修復(fù)目標(biāo)區(qū)域中的每個(gè)點(diǎn)p(x,y)，獲取其對(duì)應(yīng)的填充像素來(lái)源點(diǎn)s的位置坐標(biāo)(s_x,s_y)，以及，分別獲取點(diǎn)p(x,y)上下左右四個(gè)點(diǎn)py[1]、py[-1]、px[-1]、px[1]對(duì)應(yīng)的填充像素來(lái)源點(diǎn)的位置坐標(biāo)(sy[1]_x,sy[1]_y)、(sy[-1]_x,sy[-1]_y)、(sx[1]_x,sx[1]_y)、(sx[-1]_x,sx[-1]_y)。根據(jù)所獲取的位置坐標(biāo)計(jì)算待修復(fù)目標(biāo)區(qū)域中每個(gè)點(diǎn)的位置梯度，其中橫向梯度為：ox＝max[abs(sx[1]_x-s_x),abs(s_x-sx[-1]_x)]，縱向梯度為：oy＝max[abs(sy[1]_y-s_y),abs(s_y-sy[-1]_y)]，故，位置梯度為：on=ox2+oy2.]]>同樣地，對(duì)于點(diǎn)p(x,y)，獲取對(duì)應(yīng)源位置點(diǎn)s的像素值為(I_r,I_g,I_b)，其上下左右四個(gè)點(diǎn)py[1]、py[-1]、px[-1]、px[1]，其對(duì)應(yīng)源匹配點(diǎn)的像素值分別為(Iy[1]_r,Iy[1]_g,Iy[1]_b)、(Iy[-1]_r,Iy[-1]_g,Iy[-1]_b)、(Ix[1]_r,Ix[1]_g,Ix[1]_b)、(Ix[-1]_r,Ix[-1]_g,Ix[-1]_b)。根據(jù)上述像素值計(jì)算待修復(fù)目標(biāo)區(qū)域中每個(gè)點(diǎn)的像素梯度，以rgb顏色值中的r通道為例：ix_r＝max[abs(Ix[1]_r-I_r),abs(I_r-Ix[-1]_r)]iy_r＝max[abs(Iy[1]_r-I_r),abs(I_r-Iy[-1]_r)]則r通道的像素梯度為，in_r＝log2(1+ix_r2+iy_r2)結(jié)合rgb三個(gè)通道的像素梯度，得到最終的像素梯度：in＝(in_r+in_g+in_b)/3由此定義距離函數(shù)為：d(p)＝on*in利用每個(gè)點(diǎn)的位置梯度和像素梯度計(jì)算距離值，得到第一距離圖。然后，根據(jù)第一距離圖計(jì)算第二距離圖。根據(jù)本發(fā)明一個(gè)實(shí)施例，根據(jù)距離閾值對(duì)第一距離圖進(jìn)行二值化處理，再通過(guò)歐氏距離變換生成第二距離圖。可選地，距離閾值dthr取第一距離圖中最大距離值的1/3。在二值化處理時(shí)，當(dāng)距離值大于dthr時(shí)，將其設(shè)為1，否則為0。如下左右兩個(gè)表給出了歐氏距離變換的示例，其中左邊為二值化處理后的第一距離圖，右邊為左表經(jīng)歐氏距離變換后生成的第二距離圖。最后，根據(jù)第二距離圖計(jì)算距離權(quán)重圖。對(duì)第二距離圖中的每個(gè)距離值進(jìn)行如下處理，得到每個(gè)點(diǎn)p的距離權(quán)重值ωD(p)：ωD(p)=11+ξD(p),]]>其中，D(p)表示第二距離圖中點(diǎn)p對(duì)應(yīng)的距離值，ξ代表延遲系數(shù)。再將計(jì)算得到距離權(quán)重值ωD(p)歸化到[1，N]之間，其中N表示融合層數(shù)，融合層數(shù)N一般根據(jù)第一數(shù)據(jù)pr確定?？蛇x地，N＝2*pr。這樣，對(duì)于塊內(nèi)靠近中心位置的點(diǎn)，其距離權(quán)重值為1，而位于塊與塊交接處的點(diǎn)，其具有較高的距離權(quán)重值，且慢慢接近N。隨后在步驟S170中，根據(jù)距離權(quán)重圖對(duì)待修復(fù)目標(biāo)區(qū)域內(nèi)的點(diǎn)進(jìn)行高斯融合，得到修復(fù)后的圖像。對(duì)待修復(fù)目標(biāo)區(qū)域內(nèi)的點(diǎn)q進(jìn)行融合，要重新計(jì)算點(diǎn)q的像素值，點(diǎn)q處于不同的方塊內(nèi)，其對(duì)應(yīng)的像素值不一樣。若存在方塊Ψp(方塊中心為p)，其包含點(diǎn)q，在方塊區(qū)域Ψp內(nèi)構(gòu)建高斯權(quán)重，點(diǎn)q離點(diǎn)p距離越遠(yuǎn)，權(quán)重越小，則點(diǎn)q依賴于點(diǎn)p的權(quán)重為wq(q-p)，其在塊Ψp里對(duì)應(yīng)的像素值為Iq(p)。為此，在融合半徑內(nèi)存在一系列點(diǎn)pi，其對(duì)應(yīng)的方形區(qū)域Ψp中包含點(diǎn)q，那么，計(jì)算待修復(fù)目標(biāo)區(qū)域中任意點(diǎn)q融合后的像素值Iq為：Iq=Σwq(q-pi)Iq(pi)Σwq(q-pi),]]>其中，wq(q-pi)表示點(diǎn)q依賴于點(diǎn)pi的權(quán)重，Iq(pi)表示點(diǎn)q在方形區(qū)域Ψp中對(duì)應(yīng)的像素值。根據(jù)本發(fā)明的一個(gè)實(shí)施例，根據(jù)上一步驟中計(jì)算得的距離權(quán)重圖，即可計(jì)算出wq(q-pi)的大?。簑q(q-pi)=exp(-||q-pi||22σ2),]]>其中，||q-pi||表示點(diǎn)q(xq,yq)和點(diǎn)pi(xpi,ypi)之間的歐氏距離，σ是高斯權(quán)重系數(shù)：||q-pi||=(xq-xpi)2+(yq-ypi)2]]>σ=r4ωD(q)]]>其中，r為塊匹配過(guò)程中匹配塊的半徑(即第一數(shù)據(jù)pr)。一般地，高斯權(quán)重系數(shù)σ隨著融合總層數(shù)N的增大而增大，故，融合層數(shù)跟距離權(quán)重圖相關(guān)。點(diǎn)q的融合半徑為qr，根據(jù)點(diǎn)q所處的層數(shù)n(0≤n＜N)來(lái)確定：qr=nN-1qrmax]]>一般地，初始化最大融合半徑qrmax的范圍為10-20。故融合過(guò)程就是：當(dāng)距離權(quán)重值等于當(dāng)前融合層數(shù)N時(shí)，該像素點(diǎn)在當(dāng)前層數(shù)進(jìn)行融合，隨著層數(shù)的增加，融合半徑也增加，即塊與塊交接處需要的融合半徑也更大，保證消除交接處的接痕。本方案采用分層高斯融合方法，主要是考慮到采用高斯融合去除痕跡時(shí)會(huì)使修復(fù)區(qū)域過(guò)度模糊，影響修復(fù)質(zhì)量。故在融合過(guò)程中，采用塊與塊交界處盡量晚融合、塊中心區(qū)域盡量不融合的方式，以達(dá)到消除塊與塊之間的接痕問(wèn)題，又避免塊內(nèi)靠近中心位置的點(diǎn)過(guò)度融合而丟失紋理。對(duì)于圖2(a)中的原圖，在經(jīng)過(guò)上述圖像修復(fù)過(guò)程后，得到的修復(fù)效果圖如圖2(c)所示。根據(jù)本發(fā)明的圖像修復(fù)方法，擴(kuò)充了塊匹配搜索的范圍，以避免暗部區(qū)域過(guò)多擴(kuò)散；同時(shí)，引入分層融合來(lái)消除填充痕跡，解決了影響圖像修復(fù)的兩個(gè)突出問(wèn)題，即暗部區(qū)域過(guò)多擴(kuò)散和融合完后存在過(guò)度模糊或明顯的修復(fù)痕跡，以得到好的圖像修復(fù)效果。相應(yīng)地，圖4示出了適于完成圖1方法的圖像修復(fù)裝置400，如圖4所示。圖像修復(fù)裝置400包括：優(yōu)先級(jí)計(jì)算單元410、設(shè)置單元420、匹配填充單元430、距離權(quán)重計(jì)算單元440和融合單元450。優(yōu)先級(jí)計(jì)算單元410適于根據(jù)待修復(fù)目標(biāo)區(qū)域計(jì)算其與信息已知區(qū)域的邊界上的點(diǎn)的優(yōu)先級(jí)。如圖3(a)所示，對(duì)于邊界上的任意一點(diǎn)p，確定點(diǎn)p的方形區(qū)域Ψp、并依據(jù)方形區(qū)域Ψp計(jì)算該點(diǎn)p的優(yōu)先權(quán)：P(p)＝C(p)·D(p)，C(p)代表方形區(qū)域Ψp的置信度：C(p)=Σq∈Ψp∩(I-Ω)C(q)|Ψp|,]]>D(p)為數(shù)據(jù)項(xiàng)，用于描述邊界上點(diǎn)的連續(xù)性：D(p)=|▿Ip⊥·np|α]]>其中，|Ψp|是方形區(qū)域Ψp的面積，α是圖像標(biāo)準(zhǔn)化因子，np是在點(diǎn)p處正交于邊界的單位正交向量。按如下定義進(jìn)行初始化：C(p)=0,p∈ΩC(p)=1,p∈I-Ω]]>設(shè)置單元420適于根據(jù)優(yōu)先級(jí)設(shè)置待填充塊和相應(yīng)的搜索區(qū)域。如圖5所示，根據(jù)一種實(shí)現(xiàn)方式，設(shè)置單元420包括選取子單元422、第一確定子單元424和第二確定子單元426。其中，選取子單元422適于選取優(yōu)先級(jí)最大的點(diǎn)(例如圖3(a)中的點(diǎn)p)作為待填充點(diǎn)，第一確定子單元424適于確定以待填充點(diǎn)為中心、半徑pr為第一數(shù)據(jù)的第一待填充塊，第二確定子單元426適于確定以待填充點(diǎn)為中心、半徑Rp為第二數(shù)據(jù)的搜索區(qū)域，其中第一數(shù)據(jù)小于第二數(shù)據(jù)，且第一數(shù)據(jù)和第二數(shù)據(jù)的取值大小均跟圖像分辨率正相關(guān)，例如，對(duì)于分辨率小于100萬(wàn)像素的圖像，pr取值2-10，Rp取值5-20；對(duì)于分辨率超過(guò)100萬(wàn)像素的圖像，pr取值10-20，Rp取值20-50。根據(jù)本發(fā)明的實(shí)施方式，第二確定子單元426還適于判斷已填充過(guò)的點(diǎn)是否在當(dāng)前待填充點(diǎn)對(duì)應(yīng)的半徑為第二數(shù)據(jù)的搜索區(qū)域內(nèi)，若是則將該已填充點(diǎn)在填充時(shí)所對(duì)應(yīng)的最相似塊合并到搜索區(qū)域中，得到新的搜索區(qū)域進(jìn)行搜索匹配。匹配填充單元430適于在搜索區(qū)域內(nèi)搜索與相應(yīng)待填充塊最相似的塊，并用該最相似塊填充待填充塊。根據(jù)一個(gè)實(shí)施例，匹配填充單元430包括：預(yù)處理子單元432、匹配子單元434和填充子單元436。其中，預(yù)處理子單元432適于以選取子單元422選取的優(yōu)先級(jí)最大的點(diǎn)為中心，將第一數(shù)據(jù)擴(kuò)大一倍作為塊半徑生成第二待填充塊、并在搜索區(qū)域內(nèi)確定與第二待填充塊相同尺寸的搜索塊。此處并不是將待填充塊在信息已知區(qū)域進(jìn)行遍歷式搜索，而是在設(shè)置好的搜索區(qū)域內(nèi)進(jìn)行搜索匹配，以減少計(jì)算的復(fù)雜度、加快搜索匹配效率，原因在前文已經(jīng)詳細(xì)解釋，此處不再贅述。進(jìn)一步地，本方案中，通過(guò)第二確定子單元426尋找源填充塊的方式有目標(biāo)地?cái)U(kuò)充了塊匹配的搜索區(qū)域，能夠避免暗部區(qū)域過(guò)多擴(kuò)散的問(wèn)題，同時(shí)又不增加計(jì)算的復(fù)雜度。匹配子單元434適于依次將搜索塊與第二待填充塊進(jìn)行匹配，得到最相似的搜索塊作為第一目標(biāo)塊、并以該第一目標(biāo)塊的中心為中心、以第一數(shù)據(jù)為半徑，得到第二目標(biāo)塊。具體地，匹配子單元進(jìn)一步被配置為，適于分別對(duì)搜索塊和第二待填充塊進(jìn)行下采樣，使得下采樣后的塊半徑均為第一數(shù)據(jù)、并對(duì)下采樣后的搜索塊和第二待填充塊進(jìn)行匹配運(yùn)算，得到最相似的搜索塊作為第一目標(biāo)塊。可選地，取搜索塊和第二待填充塊的奇數(shù)行和奇數(shù)列。若第一待填充塊的半徑為pr，擴(kuò)大一倍后的第二待填充塊半徑就是2pr，取其奇數(shù)行和奇數(shù)列得到的半徑又變回為pr。填充子單元436適于用第二目標(biāo)塊作為最相似塊來(lái)填充第一待填充塊。如圖3(a)所示，對(duì)以點(diǎn)p為中心的第一待填充塊進(jìn)行匹配、填充后，得到如圖3(b)所示的圖像。在每完成一次填充后，待修復(fù)目標(biāo)區(qū)域和信息已知區(qū)域的邊界就發(fā)生變化，優(yōu)先級(jí)計(jì)算單元410還適于更新被填充后的待修復(fù)目標(biāo)區(qū)域與信息已知區(qū)域的邊界上的點(diǎn)的優(yōu)先級(jí)。直到待修復(fù)目標(biāo)區(qū)域被完全填充完畢。距離權(quán)重計(jì)算單元440適于計(jì)算待修復(fù)目標(biāo)區(qū)域的距離權(quán)重圖。如圖5所示，距離權(quán)重計(jì)算單元440還包括：第一計(jì)算子單元442、第二計(jì)算子單元444和第三計(jì)算子單元446。第一計(jì)算子單元442適于計(jì)算該待修復(fù)目標(biāo)區(qū)域的第一距離圖?？蛇x地，第一計(jì)算子單元442還包括獲取模塊和計(jì)算模塊。對(duì)待修復(fù)目標(biāo)區(qū)域中的每個(gè)點(diǎn)，獲取模塊適于獲取其對(duì)應(yīng)的填充像素來(lái)源點(diǎn)的位置坐標(biāo)及像素值，且分別獲取其上下左右四個(gè)點(diǎn)對(duì)應(yīng)的填充像素來(lái)源點(diǎn)的位置坐標(biāo)及像素值。計(jì)算模塊適于根據(jù)所獲取的位置坐標(biāo)和像素值分別計(jì)算待修復(fù)目標(biāo)區(qū)域中每個(gè)點(diǎn)的位置梯度和像素梯度、并利用每個(gè)點(diǎn)的位置梯度和像素梯度計(jì)算距離值，得到第一距離圖。具體的計(jì)算過(guò)程在上文步驟S160的相關(guān)描述中，此處不再贅述。第二計(jì)算子單元444適于根據(jù)第一距離圖計(jì)算第二距離圖。第二計(jì)算子單元444進(jìn)一步適于根據(jù)距離閾值對(duì)第一距離圖進(jìn)行二值化處理、且通過(guò)歐氏距離變換生成第二距離圖。在本實(shí)施例中，距離閾值取第一距離圖中最大距離值的1/3，若第一距離值大于距離閾值，則將其賦為1，反之賦為0。第三計(jì)算子單元446適于根據(jù)第二距離圖計(jì)算距離權(quán)重圖。第三計(jì)算子單元446被配置為對(duì)第二距離圖中的每個(gè)距離值進(jìn)行如下處理，得到每個(gè)點(diǎn)的距離權(quán)重值：ωD(p)=11+ξD(p),]]>其中，D(p)表示第二距離圖中點(diǎn)p對(duì)應(yīng)的距離值，ωD(p)表示點(diǎn)p對(duì)應(yīng)的距離權(quán)重值，ξ代表延遲系數(shù)；可選地，第三計(jì)算子單元446還包括歸一模塊，適于將距離權(quán)重值歸化到[1，N]之間，其中N表示融合層數(shù)，融合層數(shù)N一般根據(jù)第一數(shù)據(jù)pr確定。可選地，N＝2*pr。這樣，對(duì)于塊內(nèi)靠近中心位置的點(diǎn)，其距離權(quán)重值為1，而位于塊與塊交接處的點(diǎn)，其具有較高的距離權(quán)重值，且慢慢接近N。融合單元450適于根據(jù)距離權(quán)重圖對(duì)待修復(fù)目標(biāo)區(qū)域內(nèi)的點(diǎn)進(jìn)行高斯融合，得到修復(fù)后的圖像。若存在方塊Ψp(方塊中心為p)，其包含點(diǎn)q，在方塊區(qū)域Ψp內(nèi)構(gòu)建高斯權(quán)重，點(diǎn)q離點(diǎn)p距離越遠(yuǎn)，權(quán)重越小，則點(diǎn)q依賴于點(diǎn)p的權(quán)重為wq(q-p)，其在塊Ψp里對(duì)應(yīng)的像素值為Iq(p)。為此，在融合半徑內(nèi)存在一系列點(diǎn)pi，其對(duì)應(yīng)的方形區(qū)域Ψp中包含點(diǎn)q，融合單元450按如下公式計(jì)算待修復(fù)目標(biāo)區(qū)域中任意點(diǎn)q融合后的像素值Iq：Iq=Σwq(q-pi)Iq(pi)Σwq(q-pi),]]>其中，wq(q-pi)表示點(diǎn)q依賴于點(diǎn)pi的權(quán)重，Iq(pi)表示點(diǎn)q在方形區(qū)域Ψp中對(duì)應(yīng)的像素值。根據(jù)本發(fā)明的一個(gè)實(shí)施例，融合單元450還適于根據(jù)上一步驟中計(jì)算得的距離權(quán)重圖，計(jì)算出wq(q-pi)的大小：wq(q-pi)=exp(-||q-pi||22σ2),]]>其中，||q-pi||表示點(diǎn)q(xq,yq)和點(diǎn)pi(xpi,ypi)之間的歐氏距離，σ是高斯權(quán)重系數(shù)：||q-pi||=(xq-xpi)2+(yq-ypi)2]]>σ=r4ωD(q)]]>其中，r為塊匹配過(guò)程中匹配塊的半徑(即第一數(shù)據(jù)pr)。一般地，高斯權(quán)重系數(shù)σ隨著融合總層數(shù)N的增大而增大，故，融合層數(shù)跟距離權(quán)重圖相關(guān)。點(diǎn)q的融合半徑為qr，根據(jù)點(diǎn)q所處的層數(shù)n(0≤n＜N)來(lái)確定：qr=nN-1qrmax]]>一般地，初始化最大融合半徑qrmax的范圍為10-20。故融合過(guò)程就是：當(dāng)距離權(quán)重值等于當(dāng)前融合層數(shù)N時(shí)，該像素點(diǎn)在當(dāng)前層數(shù)進(jìn)行融合，隨著層數(shù)的增加，融合半徑也增加，即塊與塊交接處需要的融合半徑也更大，保證消除塊與快交接處的接痕。應(yīng)當(dāng)理解，為了精簡(jiǎn)本公開(kāi)并幫助理解各個(gè)發(fā)明方面中的一個(gè)或多個(gè)，在上面對(duì)本發(fā)明的示例性實(shí)施例的描述中，本發(fā)明的各個(gè)特征有時(shí)被一起分組到單個(gè)實(shí)施例、圖、或者對(duì)其的描述中。然而，并不應(yīng)將該公開(kāi)的方法解釋成反映如下意圖：即所要求保護(hù)的本發(fā)明要求比在每個(gè)權(quán)利要求中所明確記載的特征更多特征。更確切地說(shuō)，如下面的權(quán)利要求書所反映的那樣，發(fā)明方面在于少于前面公開(kāi)的單個(gè)實(shí)施例的所有特征。因此，遵循具體實(shí)施方式的權(quán)利要求書由此明確地并入該具體實(shí)施方式，其中每個(gè)權(quán)利要求本身都作為本發(fā)明的單獨(dú)實(shí)施例。本領(lǐng)域那些技術(shù)人員應(yīng)當(dāng)理解在本文所公開(kāi)的示例中的設(shè)備的模塊或單元或組件可以布置在如該實(shí)施例中所描述的設(shè)備中，或者可替換地可以定位在與該示例中的設(shè)備不同的一個(gè)或多個(gè)設(shè)備中。前述示例中的模塊可以組合為一個(gè)模塊或者此外可以分成多個(gè)子模塊。本領(lǐng)域那些技術(shù)人員可以理解，可以對(duì)實(shí)施例中的設(shè)備中的模塊進(jìn)行自適應(yīng)性地改變并且把它們?cè)O(shè)置在與該實(shí)施例不同的一個(gè)或多個(gè)設(shè)備中?？梢园褜?shí)施例中的模塊或單元或組件組合成一個(gè)模塊或單元或組件，以及此外可以把它們分成多個(gè)子模塊或子單元或子組件。除了這樣的特征和/或過(guò)程或者單元中的至少一些是相互排斥之外，可以采用任何組合對(duì)本說(shuō)明書(包括伴隨的權(quán)利要求、摘要和附圖)中公開(kāi)的所有特征以及如此公開(kāi)的任何方法或者設(shè)備的所有過(guò)程或單元進(jìn)行組合。除非另外明確陳述，本說(shuō)明書(包括伴隨的權(quán)利要求、摘要和附圖)中公開(kāi)的每個(gè)特征可以由提供相同、等同或相似目的的替代特征來(lái)代替。A6、如A5所述的方法，其中在搜索區(qū)域內(nèi)搜索與相應(yīng)待填充塊最相似的塊的步驟包括：以優(yōu)先級(jí)最大的點(diǎn)為中心，將第一數(shù)據(jù)擴(kuò)大一倍作為塊半徑生成第二待填充塊；在搜索區(qū)域內(nèi)確定與第二待填充塊相同尺寸的搜索塊；依次將搜索塊與第二待填充塊進(jìn)行匹配，得到最相似的搜索塊作為第一目標(biāo)塊；以該第一目標(biāo)塊的中心為中心、以第一數(shù)據(jù)為半徑，得到第二目標(biāo)塊；以及以該第二目標(biāo)塊作為最相似塊來(lái)填充第一待填充塊。A7、如A6所述的方法，其中依次將搜索塊與第二待填充塊進(jìn)行匹配的步驟包括：分別對(duì)搜索塊和第二待填充塊進(jìn)行下采樣，使得下采樣后的塊半徑均為第一數(shù)據(jù)；以及對(duì)下采樣后的搜索塊和第二待填充塊進(jìn)行匹配運(yùn)算。A8、如A4-7中任一項(xiàng)所述的方法，其中確定搜索區(qū)域的步驟還包括：對(duì)于已填充過(guò)的點(diǎn)，判斷其是否在當(dāng)前待填充點(diǎn)對(duì)應(yīng)的半徑為第二數(shù)據(jù)的搜索區(qū)域內(nèi)；若是，則將該已填充點(diǎn)在填充時(shí)所對(duì)應(yīng)的最相似塊合并到搜索區(qū)域中，得到新的搜索區(qū)域進(jìn)行搜索匹配。A9、如A1-8中任一項(xiàng)所述的方法，其中計(jì)算待修復(fù)目標(biāo)區(qū)域的距離權(quán)重圖的步驟包括：計(jì)算該待修復(fù)目標(biāo)區(qū)域的第一距離圖；根據(jù)第一距離圖計(jì)算第二距離圖；以及根據(jù)第二距離圖計(jì)算距離權(quán)重圖。A10、如A9所述的方法，其中，根據(jù)距離權(quán)重圖對(duì)待修復(fù)目標(biāo)區(qū)域內(nèi)的點(diǎn)進(jìn)行高斯融合的步驟包括：根據(jù)融合層數(shù)，對(duì)每一層都執(zhí)行計(jì)算距離權(quán)重圖、根據(jù)距離權(quán)重對(duì)目標(biāo)區(qū)域內(nèi)的點(diǎn)進(jìn)行融合的步驟，得到修復(fù)后的圖像。A11、如A10所述的方法，其中計(jì)算第一距離圖的步驟包括：對(duì)待修復(fù)目標(biāo)區(qū)域中的每個(gè)點(diǎn)，獲取其對(duì)應(yīng)的填充像素來(lái)源點(diǎn)的位置坐標(biāo)及像素值，分別獲取其上下左右四個(gè)點(diǎn)對(duì)應(yīng)的填充像素來(lái)源點(diǎn)的位置坐標(biāo)及像素值；根據(jù)所獲取的位置坐標(biāo)計(jì)算待修復(fù)目標(biāo)區(qū)域中每個(gè)點(diǎn)的位置梯度；根據(jù)所獲取的像素值計(jì)算待修復(fù)目標(biāo)區(qū)域中每個(gè)點(diǎn)的像素梯度；以及利用每個(gè)點(diǎn)的位置梯度和像素梯度計(jì)算距離值，得到第一距離圖。A12、如A11所述的方法，其中計(jì)算第二距離圖的步驟包括：根據(jù)距離閾值對(duì)第一距離圖進(jìn)行二值化處理；以及通過(guò)歐氏距離變換生成第二距離圖。A13、如A12所述的方法，其中，距離閾值取第一距離圖中最大距離值的1/3。A14、如A13所述的方法，其中根據(jù)第二距離圖計(jì)算距離權(quán)重圖的步驟包括：對(duì)第二距離圖中的每個(gè)距離值進(jìn)行如下處理，得到每個(gè)點(diǎn)的距離權(quán)重值：ωD(p)=11+ξD(p),]]>其中，D(p)表示第二距離圖中點(diǎn)p對(duì)應(yīng)的距離值，ωD(p)表示點(diǎn)p對(duì)應(yīng)的距離權(quán)重值，ξ代表延遲系數(shù)；將距離權(quán)重值歸化到[1，N]之間，其中N表示融合層數(shù)。A15、如A14所述的方法，其中，對(duì)待修復(fù)目標(biāo)區(qū)域中的點(diǎn)進(jìn)行融合的步驟還包括：計(jì)算待修復(fù)目標(biāo)區(qū)域中任意點(diǎn)q融合后的像素值Iq：Iq=Σwq(q-pi)Iq(pi)Σwq(q-pi),]]>其中，在融合半徑內(nèi)存在一系列點(diǎn)pi，其對(duì)應(yīng)的方形區(qū)域Ψp中包含點(diǎn)q，wq(q-pi)表示點(diǎn)q依賴于點(diǎn)pi的權(quán)重，Iq(pi)表示點(diǎn)q在方形區(qū)域Ψp中對(duì)應(yīng)的像素值。A16、如權(quán)利要求15所述的方法，其中，wq(q-pi)根據(jù)距離權(quán)重圖計(jì)算得出：wq(q-pi)=exp(-||q-pi||22σ2)]]>其中，||q-pi||表示點(diǎn)q(xq,yq)和點(diǎn)pi(xpi,ypi)之間的歐氏距離，σ是高斯權(quán)重系數(shù)：r為第一數(shù)據(jù)。A17、如A16所述的方法，其中，第n層的融合半徑qr為：qr=nN-1qrmax]]>其中，N代表總的融合層數(shù)，qrmax代表最大融合半徑。A18、如A17所述的方法，其中融合層數(shù)根據(jù)第一數(shù)據(jù)確定。B24、如B23所述的裝置，其中匹配填充單元包括：預(yù)處理子單元，適于以優(yōu)先級(jí)最大的點(diǎn)為中心，將第一數(shù)據(jù)擴(kuò)大一倍作為塊半徑生成第二待填充塊、并在搜索區(qū)域內(nèi)確定與第二待填充塊相同尺寸的搜索塊；匹配子單元，適于依次將搜索塊與第二待填充塊進(jìn)行匹配，得到最相似的搜索塊作為第一目標(biāo)塊、并以該第一目標(biāo)塊的中心為中心、以第一數(shù)據(jù)為半徑，得到第二目標(biāo)塊；填充子單元，適于用第二目標(biāo)塊作為最相似塊來(lái)填充第一待填充塊。B25、如B24所述的裝置，其中匹配子單元進(jìn)一步適于分別對(duì)搜索塊和第二待填充塊進(jìn)行下采樣，使得下采樣后的塊半徑均為第一數(shù)據(jù)、并對(duì)下采樣后的搜索塊和第二待填充塊進(jìn)行匹配運(yùn)算。B26、如B22-25中任一項(xiàng)所述的裝置，其中第二確定子單元還適于判斷已填充過(guò)的點(diǎn)是否在當(dāng)前待填充點(diǎn)對(duì)應(yīng)的半徑為第二數(shù)據(jù)的搜索區(qū)域內(nèi)；若是則將該已填充點(diǎn)在填充時(shí)所對(duì)應(yīng)的最相似塊合并到所述搜索區(qū)域中，得到新的搜索區(qū)域進(jìn)行搜索匹配。B27、如B19-26中任一項(xiàng)所述的裝置，其中距離權(quán)重計(jì)算單元還包括：第一計(jì)算子單元，適于計(jì)算該待修復(fù)目標(biāo)區(qū)域的第一距離圖；第二計(jì)算子單元，適于根據(jù)第一距離圖計(jì)算第二距離圖；以及第三計(jì)算子單元，適于根據(jù)第二距離圖計(jì)算距離權(quán)重圖。B28、如B27所述的裝置，其中融合單元還適于根據(jù)融合層數(shù)，對(duì)每一層都執(zhí)行計(jì)算距離權(quán)重圖、根據(jù)距離權(quán)重對(duì)目標(biāo)區(qū)域內(nèi)的點(diǎn)進(jìn)行融合的步驟，得到修復(fù)后的圖像。B29、如B28所述的裝置，其中第一計(jì)算子單元還包括：獲取模塊，適于對(duì)待修復(fù)目標(biāo)區(qū)域中的每個(gè)點(diǎn)，獲取其對(duì)應(yīng)的填充像素來(lái)源點(diǎn)的位置坐標(biāo)及像素值，且分別獲取其上下左右四個(gè)點(diǎn)對(duì)應(yīng)的填充像素來(lái)源點(diǎn)的位置坐標(biāo)及像素值；以及計(jì)算模塊，適于根據(jù)所獲取的位置坐標(biāo)和像素值分別計(jì)算待修復(fù)目標(biāo)區(qū)域中每個(gè)點(diǎn)的位置梯度和像素梯度、利用每個(gè)點(diǎn)的位置梯度和像素梯度計(jì)算距離值，得到第一距離圖。B30、如B29所述的裝置，其中，第二計(jì)算子單元還適于根據(jù)距離閾值對(duì)第一距離圖進(jìn)行二值化處理、且通過(guò)歐氏距離變換生成第二距離圖。B31、如B30所述的裝置，其中距離閾值取第一距離圖中最大距離值的1/3。B32、如B31所述的裝置，其中第三計(jì)算子單元還適于對(duì)第二距離圖中的每個(gè)距離值進(jìn)行如下處理，得到每個(gè)點(diǎn)的距離權(quán)重值：ωD(p)=11+ξD(p),]]>其中，D(p)表示第二距離圖中點(diǎn)p對(duì)應(yīng)的距離值，ωD(p)表示點(diǎn)p對(duì)應(yīng)的距離權(quán)重值，ξ代表延遲系數(shù)；第三計(jì)算子單元還包括歸一模塊，適于將距離權(quán)重值歸化到[1，N]之間，其中N表示融合層數(shù)。B33、如B32所述的裝置，其中融合單元還適于計(jì)算待修復(fù)目標(biāo)區(qū)域中任意點(diǎn)q融合后的像素值Iq：Iq=Σwq(q-pi)Iq(pi)Σwq(q-pi),]]>其中，在融合半徑內(nèi)存在一系列點(diǎn)pi，其對(duì)應(yīng)的方形區(qū)域Ψp中包含點(diǎn)q，wq(q-pi)表示點(diǎn)q依賴于點(diǎn)pi的權(quán)重，Iq(pi)表示點(diǎn)q在方形區(qū)域Ψp中對(duì)應(yīng)的像素值。B34、如B33所述的裝置，其中融合單元還適于根據(jù)距離權(quán)重圖計(jì)算得出wq(q-pi)：wq(q-pi)=exp(-||q-pi||22σ2)]]>其中，||q-pi||表示點(diǎn)q(xq,yq)和點(diǎn)pi(xpi,ypi)之間的歐氏距離，σ是高斯權(quán)重系數(shù)：r為第一數(shù)據(jù)。B35、如B34所述的裝置，其中，第n層的融合半徑qr為：qr=nN-1qrmax]]>其中，N代表總的融合層數(shù)，qrmax代表最大融合半徑。B36、如B35所述的裝置，其中融合層數(shù)根據(jù)第一數(shù)據(jù)確定。此外，本領(lǐng)域的技術(shù)人員能夠理解，盡管在此所述的一些實(shí)施例包括其它實(shí)施例中所包括的某些特征而不是其它特征，但是不同實(shí)施例的特征的組合意味著處于本發(fā)明的范圍之內(nèi)并且形成不同的實(shí)施例。例如，在下面的權(quán)利要求書中，所要求保護(hù)的實(shí)施例的任意之一都可以以任意的組合方式來(lái)使用。此外，所述實(shí)施例中的一些在此被描述成可以由計(jì)算機(jī)系統(tǒng)的處理器或者由執(zhí)行所述功能的其它裝置實(shí)施的方法或方法元素的組合。因此，具有用于實(shí)施所述方法或方法元素的必要指令的處理器形成用于實(shí)施該方法或方法元素的裝置。此外，裝置實(shí)施例的在此所述的元素是如下裝置的例子：該裝置用于實(shí)施由為了實(shí)施該發(fā)明的目的的元素所執(zhí)行的功能。如在此所使用的那樣，除非另行規(guī)定，使用序數(shù)詞“第一”、“第二”、“第三”等等來(lái)描述普通對(duì)象僅僅表示涉及類似對(duì)象的不同實(shí)例，并且并不意圖暗示這樣被描述的對(duì)象必須具有時(shí)間上、空間上、排序方面或者以任意其它方式的給定順序。盡管根據(jù)有限數(shù)量的實(shí)施例描述了本發(fā)明，但是受益于上面的描述，本
技術(shù)領(lǐng)域：
內(nèi)的技術(shù)人員明白，在由此描述的本發(fā)明的范圍內(nèi)，可以設(shè)想其它實(shí)施例。此外，應(yīng)當(dāng)注意，本說(shuō)明書中使用的語(yǔ)言主要是為了可讀性和教導(dǎo)的目的而選擇的，而不是為了解釋或者限定本發(fā)明的主題而選擇的。因此，在不偏離所附權(quán)利要求書的范圍和精神的情況下，對(duì)于本
技術(shù)領(lǐng)域：
的普通技術(shù)人員來(lái)說(shuō)許多修改和變更都是顯而易見(jiàn)的。對(duì)于本發(fā)明的范圍，對(duì)本發(fā)明所做的公開(kāi)是說(shuō)明性的，而非限制性的，本發(fā)明的范圍由所附權(quán)利要求書限定。當(dāng)前第1頁(yè)1 2 3