图像视频处理中的修复应用分析

孔春丽　王应邦

摘 要 随着我国社会经济及科学技术的不断发展与提高，图像及视频处理技术被逐渐运用到各个行业，而图像视频的修复技术也在此过程中得到不断进步与发展。本文以修复技术的概念为切入点，对图像及视频的技术修复背景进行描述，探讨图像视频处理中的修复技术的应用。

【关键词】图像 视频 修复技术

图像的修复技术具有源远流长的历史，它最早出现在文艺复兴时期，艺术家们为了恢复被破坏的物作品，依据人们的想象力对受损部分进行修复。随着科学技术水平的提升人们将艺术作品的修复观念应用在现代图像与视频处理技术上，得以广泛应用并取得良好的修复效果。

1 修复的概念

图像视频的处理包括很多方面，其中数字及视频的修复技术就是图像视频处理的重要组成部分。图像视频修复技术是运用科学计算的方法，通过对图像视频中的受损信息进行补充，以达到恢复图像或视频的原来面貌的目的。

为了使观察者察觉不到图像或视频的修复，需要做好以下两方面的工作，一是确定修复区域。采用人工统计的方法进行确定，对视频或图像需要修补的部分进行明确标注，以确定需要修补的范围。二是对确定的区域进行重点修复，对图像或视频已经标注的修复的范围，采用可用、有效的信息，进行重点恢复与重建。

2 修复技术的发展

图像与视频的修复技术的运用，源于文艺复兴时期艺术家对艺术作品的修复。它与艺术作品的修复技术不同，不仅能去除图像的干扰与模糊影像，改善图像的质量，还能对图像的受损甚至空白区域进行填补与修复。

最早将修复的概念引入图像与视频的处理技术中的是M.Bertalmio，他通过偏微分方程的使用，建立了图像修复算法模型，将图像的信息与构造按一定的方法传递到需要修复的区域。这种算法虽然能对视频内的噪声干扰进行有效去除，但由于它使用的范围较小，对大面积的纹理或复杂的区域修复效果不理想，甚至出现模糊影像的现象。

随后，经过多个科学家对视频修复技术的完善，已逐渐形成较为完善的修复概念。由于视频修复是图像修复在时间上的扩充与完善，因此，在整个运动修复的过程中，视频修复是最优的选择，它不仅可以将图像进行动态背景与静态背景区分，还可以增强修复过程中的连续性，在实践过程中具有很好的修复效果。

3 修复技术在图像视频处理的应用

图像的修复步包括以下几方面的内容。一是静态图像修复。静态修复是指对照片或胶片丢失的信息恢复、无线传输信息的修复、图像压缩及马赛克部分的图像处理技术等。二是动态图像修复。动态修复也叫视频修复，是指对序列中指定标记的去除、划痕污染区的修复处理及视角空白区域的填充等。

3.1 对现存修复算法的改进

随着科学技术的发展，现存的修复算法技术被广泛应用到各个行业。虽然在应用过程中，取得了较好的修复效果，但其自身的缺陷也被逐渐暴露出来。这些缺陷主要分为以下几个方面。一是现存的修复算法修复只能对较小或构造较为简单的一些区域进行修复，对于面积较大或结构纹理较复杂的区域修复效果不理想。二是空域或时域的承接连续性不强，尤其在不同的区域进行匹配衔接操作时，在连续播放过程中会出现模糊甚至闪烁不停的现象，对视觉效果造成严重的影响。三是复杂性不高。在实际视频修复过程中，对复杂性较高的序列不能有很好的处理效果。

因此，针对这种情况，可以对以下几个方面进行改进。一是在使用微偏分的基础上，通过引入有效的微偏分方程及约束方程，对构造特征区域的细节信息进行特殊处理，使线性结构具有较强的连续性。二是采用纹理合成的方法，对尺寸及模板进行匹配择优选择。三是在视频修复过程中，通过对运动轨迹的概念进行引入，选择更快速的修复算法进行修复处理。

3.2 运用修复算法对视频进行压缩

由于视频的编码端采用的编码方式不同，一部分编码端在压缩前通常对某些结构和特征信息进行去除处理，而这些区域通常采用直流分量的方式，进行MPEG2进行编码。这种方法虽然可以将视频进行压缩，但效果不佳。因此为了更好的提升恢复效果，需要对视频丢弃的区域进行重点选择，从而使视频的压缩效率与压缩质量达到平衡状态。

3.3 对DTV视觉修复度的修复

修复技术对DTV视觉修复度的修复，主要是指对视频中影响人们观感的标识及字幕进行移除处理。一般情况下，视频中呈现的字幕或标识只出现在屏幕的特定位置，通常采用修复方法对需要移除的区域进行重建和保存，使移除的信息既不会丢失，也不会受到影响，更不会产生模糊的影像，对提高人们的视觉观感效果有很大的帮助作用。

3.4 在三维视频重建的应用修复

近年来，随着三维电视的出现，极大的改善了人们观看电视的视觉效果。三维视频的应用是指通过对二维主视觉视频与相应的深度图像进行结合处理，从而产生三维视频或是其他新视角视频。在二维视频生成三维视频或其他新视角视频过程中，主要依据深度信息与二维图像映射，对产生的重复覆盖区域和空白填充区域进行修复处理。修复技术对视频空白区域进行填充，是一项具有广阔发展前景的应用技术。

4 结束语

随着科学技术的发展与人们生活水平的提高，图像与视频在生活中随处可见，但随之也出现了类似于视频的播放不流畅，图像画面不清晰问题的问题，严重影响了人们的视觉观感。其他国家相比，我国的图像视频处理技术还不够发达，因此，利用修复技术对视频及图像损坏部分或空白部分进行填充与修复，对提升图像视频的处理水平具有十分重要的意义。

参考文献

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[2]霍星.数字视频、图像修复中的若干方法研究[D].合肥工业大学，2013，06（12）：121-123.

作者简介

孔春丽（1976-），女，云南省宣威人。大学本科学历。现供职于保山中医药高等专科学校。主要研究方向为图像视频处理、网站建设、大学计算机基础教学。

作者单位

保山中医药高等专科学校 云南省保山市 678000