【第二部分图像处理】第4章 Opencv图像处理高阶【3图像修复】

本文主要是介绍【第二部分图像处理】第4章 Opencv图像处理高阶【3图像修复】，希望对大家解决编程问题提供一定的参考价值，需要的开发者们随着小编来一起学习吧！

3.1图像修复概述

在实际应用中，我们的图像常常会被噪声腐蚀，这些噪声或是镜头上的灰尘或水滴，或是旧照片的划痕，或者是图像遭到人为的涂画（比如马赛克）或者图像的部分本身已经损坏。如果我们想让这些受到破坏的额图片尽可能恢复到原样，Opencv能帮我们做到吗？
OpenCV真的有这个妙手回春的功能！别以为图像修补的工作只能用PS或者美图秀秀那些软件去做，其实由程序员自己写代码去做更加高效！
图像修复技术的原理是什么呢？简而言之，就是利用那些已经被破坏的区域的边缘，即边缘的颜色和结构，根据这些图像留下的信息去推断被破坏的信息区的信息内容，然后对破坏区进行填补，以达到图像修补的目的。

3.2图像修复API：inpaint()函数

 inpaint()函数讲解

c++: void inpaint(InputArray src, InputArray inpaintMask, OutputArray dst, double inpaintRadius, int flags)

【参数】
第一个参数，src，输入的单通道或三通道图像；
第二个参数，inpaintMask，图像的掩码，单通道图像，大小跟原图像一致，inpaintMask图像上除了需要修复的部分之外其他部分的像素值全部为0；
第三个参数，dst，输出的经过修复的图像；
第四个参数，inpaintRadius，修复算法取的邻域半径，用于计算当前像素点的差值；
第五个参数，flags ，修复算法，有两种：INPAINT_NS 和I NPAINT_TELEA；
 INPAINT_NS Navier-Stokes based method.
 INPAINT_TELEA Method by Alexandru Telea [Telea04].
 inpaint()函数源代码

/*【inpaint（）源代码】***************************************************************** @Version：OpenCV 3.0.0（Opnencv2和Opnencv3差别不大，Linux和PC的对应版本源码完全一样，均在对应的安装目录下）  * @源码路径：…\opencv\sources\modules\photo\src\inpaint.cpp* @起始行数：810行   
********************************************************************************/
void cv::inpaint( InputArray _src, InputArray _mask, OutputArray _dst,
                  double inpaintRange, int flags )
{
    Mat src = _src.getMat(), mask = _mask.getMat();
    _dst.create( src.size(), src.type() );
    CvMat c_src = src, c_mask = mask, c_dst = _dst.getMat();
    cvInpaint( &c_src, &c_mask, &c_dst, inpaintRange, flags );
}

可以看出inpaint源码中调用的是cvInpaint()函数，其源代码如下。

/*【inpaint（）源代码】***************************************************************** @Version：OpenCV 3.0.0（Opnencv2和Opnencv3差别不大，Linux和PC的对应版本源码完全一样，均在对应的安装目录下）  * @源码路径：…\opencv\sources\modules\photo\src\inpaint.cpp* @起始行数：727行   
********************************************************************************/
Void cvInpaint( const CvArr* _input_img, const CvArr* _inpaint_mask, CvArr* _output_img,double inpaintRange, int flags )
{cv::Ptr<CvMat> mask, band, f, t, out;cv::Ptr<CvPriorityQueueFloat> Heap, Out;cv::Ptr<IplConvKernel> el_cross, el_range;CvMat input_hdr, mask_hdr, output_hdr;CvMat* input_img, *inpaint_mask, *output_img;int range=cvRound(inpaintRange);int erows, ecols;input_img = cvGetMat( _input_img, &input_hdr );inpaint_mask = cvGetMat( _inpaint_mask, &mask_hdr );output_img = cvGetMat( _output_img, &output_hdr );if( !CV_ARE_SIZES_EQ(input_img,output_img) || !CV_ARE_SIZES_EQ(input_img,inpaint_mask))CV_Error( CV_StsUnmatchedSizes, "All the input and output images must have the same size" );if( (CV_MAT_TYPE(input_img->type) != CV_8UC1 &&CV_MAT_TYPE(input_img->type) != CV_8UC3) ||!CV_ARE_TYPES_EQ(input_img,output_img) )CV_Error( CV_StsUnsupportedFormat,"Only 8-bit 1-channel and 3-channel input/output images are supported" );if( CV_MAT_TYPE(inpaint_mask->type) != CV_8UC1 )CV_Error( CV_StsUnsupportedFormat, "The mask must be 8-bit 1-channel image" );range = MAX(range,1);range = MIN(range,100);ecols = input_img->cols + 2;erows = input_img->rows + 2;f.reset(cvCreateMat(erows, ecols, CV_8UC1));t.reset(cvCreateMat(erows, ecols, CV_32FC1));band.reset(cvCreateMat(erows, ecols, CV_8UC1));mask.reset(cvCreateMat(erows, ecols, CV_8UC1));el_cross.reset(cvCreateStructuringElementEx(3,3,1,1,CV_SHAPE_CROSS,NULL));cvCopy( input_img, output_img );cvSet(mask,cvScalar(KNOWN,0,0,0));COPY_MASK_BORDER1_C1(inpaint_mask,mask,uchar);SET_BORDER1_C1(mask,uchar,0);cvSet(f,cvScalar(KNOWN,0,0,0));cvSet(t,cvScalar(1.0e6f,0,0,0));cvDilate(mask,band,el_cross,1);   // image with narrow bandHeap=cv::makePtr<CvPriorityQueueFloat>();if (!Heap->Init(band))return;cvSub(band,mask,band,NULL);SET_BORDER1_C1(band,uchar,0);if (!Heap->Add(band))return;cvSet(f,cvScalar(BAND,0,0,0),band);cvSet(f,cvScalar(INSIDE,0,0,0),mask);cvSet(t,cvScalar(0,0,0,0),band);if( flags == cv::INPAINT_TELEA ){out.reset(cvCreateMat(erows, ecols, CV_8UC1));el_range.reset(cvCreateStructuringElementEx(2*range+1,2*range+1,range,range,CV_SHAPE_RECT,NULL));cvDilate(mask,out,el_range,1);cvSub(out,mask,out,NULL);Out=cv::makePtr<CvPriorityQueueFloat>();if (!Out->Init(out))return;if (!Out->Add(band))return;cvSub(out,band,out,NULL);SET_BORDER1_C1(out,uchar,0);icvCalcFMM(out,t,Out,true);icvTeleaInpaintFMM(mask,t,output_img,range,Heap);}else if (flags == cv::INPAINT_NS) {icvNSInpaintFMM(mask,t,output_img,range,Heap);} else {CV_Error( cv::Error::StsBadArg, "The flags argument must be one of CV_INPAINT_TELEA or CV_INPAINT_NS" );}
}