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1. 研究目的与意义及国内外研究现状

图像修复是图像处理领域的一个研究热点，在文物保护、影视特技制作、虚拟现实、视频错误隐藏和多余物体剔除等方面，有着很高的应用价值。随着科技的发展，该技术在生活中以及在考古、医学、通信、影视等领域中都得到了广泛的应用，在计算机图形学和计算机视觉的领域，数字图像修复技术己然成为了研究热点。数字图像修复的目的在于如何更好的检测出图像中的缺损部分，并结合图像中的己知信息通过特定的修复算法对图像中的缺损区域实现自动修复。

如今比较直观的视觉效果成为人们获取信息的主要来源，随着社会发展，包含有图像处理的相关应用已经逐渐渗入到人类生活的各个方面。数字图像修复技术之所以能够成为图像处理领域的一个重要的组成部分，最主要的原因是它能够修补图像中有破损的部分，以此来达到人们的预期目标和视觉要求。对珍贵的文物绘画等艺术作品的修补是图像修复的起源，后来随着因特网的普及以及工作的需求量变大，图像的修复技术也在逐渐发展，bertalmio等人首先提出了这个说法，并提出了修复模型。之后更多的人开始研究数字图像修复并有了一定的研究成果，尤其在21世纪初criminisi提出了一种新型的修复算法之后更是成为研究热点。发展到现在，数字图像修复技术主要分为两大类：一类是基于pde的偏微分方程的修复模型，另外一类则是和纹理结构相关的修复模型。

数字图像修复的相关技术在图形图像处理的研究中占有极其重要的地位，因为各行各业都会用到图像来达到一定的视觉效果，如何更好的利用已知信息来完善破损区域是图像修复研究的主要目的。随着信息化的到来和人们科研手段的提高，不论在生活还是在研究领域，图像修复技术都得到了广泛的应用。在特殊影像技术的制作、新旧照片的处理、图像压缩和编码以及非目标物体的去除中，数字图像修复技术都以它精准的修复结果来体现着自身的价值。

2. 研究的基本内容

图像修复技术是通过图像中己知信息的部分对图像中丢失信息的部分进行还原，使得修复后的图像比较自然。数字图像修复的方法中有基于偏微分方程的和基于纹理合成两大类图像修复算法。基于纹理的图像修复技术对大尺度破损的图像有较好的修复效果，特别是对图像纹理的保持有十分良好的效果。但是当破损区域存在丰富的结构信息或者多种纹理信息时，容易造成结构的断裂或者纹理修复的不一致，严重破换了图像的整体性和结构性。而基于结构的图像修复技术对于图像的边缘部分有良好的修复效果，但仅适应于小尺度的破损区域，且对纹理保持不佳。在这种情况下，分别分析基于结构的图像修复技术和基于纹理的图像修复技术的优势，最后在基于criminisi算法的基础上，提出了新的基于图像纹理合成的修复算法。

针对以上提出的数字图像修复，本文的主要内容安排如下：

1. 要以介绍图像修复技术的背景、研究现状以及继续做研究的意义展开，通过研究成果来说明图像修复的重要意义。

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   3. 实施方案、进度安排及预期效果

   为了完成本文对于图像修复算法的研究，前期主要利用书馆或者网上的资源对研究内容有了一个具体的了解，之后继续查阅一些国内外的期刊或者论文，在研究别人的算法之后，提出了自己对于criminisi算法改进后的新算法。具 体的进度安排如下：

   1-3月主要以查阅资料、整理内容为主，对于之后研究的内容 有一个比较具体的了解；

   4月主要对于经典的几种算法加深理解，在此基础上提出改进的算法，并着重于用matlab实现算法；

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   4. 参考文献

   [1]周先春、汪美玲、周林峰.拟正态分布扩散的图像平滑. 2015中国图像图形学报 .

   [2]bertalmio, m., 2006. strong-continuation, contrast-invariant inpainting with a third-order optimal pde. ieee trans.image process., 15(7):1934-1938. [doi:10.1109/tip.2006.877067]

   [3]钱宗峰，王星全，王文交.基于整体变分模型的图像修复算法仿真实现[j].现代电子技术，2012，35（16）：66-69.

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