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1. 研究目的与意义及国内外研究现状

早期的图像处理是改善图像的的质量，它以人为对象，以改善人的视觉效果为目的。图像处理中，输入的是质量低的图像，输出的是改善质量后的图像。图像修复在图像处理技术中是一个研究热点,在诸多方面有着重要的应用,在日后研究领域中依然有着重要的研究价值。照片记录着我们生活中的美好时刻。如今随着计算机技术的飞速发展,大多数人都有了手机和数码相机,照片不在那么宝贵,但是一些具有艺术价值和历史意义的照片仍然是非常珍贵。照片被损坏了我们经常可以碰到,比如不小心将照片折叠了或者不小心有了划痕,或者是因为受潮造成脱落,或是沾有了污渍,这时就可以用图像修复技术对其进行修复，在有些情况下我们需要取出某个图像中得一些对象,如需要将军事目标去除,或是去掉照片中得他人等都需要用到数字图像处理。

国内外研究现状

在欧洲文艺复兴时期,人们利用人类的想象力和眼睛的视觉特性,对损坏的艺术品釆取手工修复,润泽就是这项工作的名称。当时专业的手工匠人会根据破损图像周围区域的已知图像信息来推测破损图像的信息,然后再将信息逐渐填充到破损的图像中,直到修复整个缺损的区域块,并尽量使修复后的艺术品非常自然。自从出现了图像修复这个概念后,为了使图像能够自动修复,而且尽可能的提高一下它的修复效果和修复速度,学术界发表了很多关于图像修复方面的论文。

（1）基于偏微分方程的图像修复方法。m.bertalmio等于2000年首次提出了基于偏微分方程(partial differentialequations, pde)的数字图像修复模型,简称为bscb模型。

（2）chaa和shen于2002年提出了一种整体变分(total variation, tv)模型,这种思想不仅釆用了欧拉一拉格朗日方程,也运用了各项异性扩散的方式,促使该破损图像的边缘区域的等照度线的方向能够保持不会变化。针对tv模型的缺点,chan和shen_又提出了一种基于曲率驱动扩散(curvature-driven diffusion, cdd)的修复模型。

2. 研究的基本内容

(1)分析了基于tv模型算法的图像复原方法的理论基础，利用tv模型算法对划痕图像和大区域信息缺失的图像进行仿真实验得到最后的修复结果，使用tv模型算法对划痕图像的修复具有比较好的作用；

(2)分析了基于criminisi的纹理合成的图像修复，利用criminsi算法对划痕图像和大区域信息缺失的图像进行仿真实验得到修复后图像，使用criminsi算法对图像的纹理性有很好的修复；

（3）对使用tv模型算法和criminsi算法修复的两类图像进行对比分析，得到每个算法的各自的适用范围。

3. 实施方案、进度安排及预期效果

2015年10月至12月：查阅相关资料论文，了解偏微分和纹理合成的相关

理论背景和国内外研究现状。

2016年1月至2月：阅读数字图像处理以及基于偏微分级纹理合成的图

4. 参考文献

[1]冈萨雷斯.数字图像处理（第二版）[m].北京：电子工业出版社，2003.

[2]冯象初，王卫卫.数字图像处理的变分和偏微分方程方法[m].北京：科学出版社，2009,1-2.

[3]李景辉，张晓峰，马燕.纹理合成在图像修复中的应用研究[j].计算机工程，2009,35（7）：206-208.