基于相位相关匹配法的图像复原技术.docx

ＤＯＩ：１０．１３５２４／ｊ．２０９５－００８ｘ．２０１４．０４．０９７基于相位相关匹配法的图像复原技术孙艳茹，沈永良＊（黑龙江大学电子工程学院，哈尔滨１５００８０）摘要：数字图像处理是一种通过计算机采用一定的算法对图形图像进行处理的技术。介绍了小波变换在图像压缩中的应用，并对小波进行多级分解测试，介绍其原理及方法；在此基础上实现图像复原技术，用区域搜索任意选取图像原始区域和篡改区域，用相位相关法来匹配图像，再对图像信息进行融合，这样对图像进行运动模糊、加噪等操作后均可恢复到原始图像，而且对图像进行区域复制粘贴篡改操作后也有很好的复原效果。与维纳滤波复原和中值滤波复原分别进行对比研究，发现该方法对图像的任何操作均可恢复到原始图像，复原的图像非常清晰。关键词：图像处理；图像复原；小波变换；相位相关法中图分类号：ＴＮ９１１．７；ＴＰ３９１．４１文献标志码：Ａ文章编号：２０９５－００８Ｘ（２０１４）０４－００６９－０７ＩｍａｇｅｒｅｓｔｏｒａｔｉｏｎｔｅｃｈｎｏｌｏｇｙｂａｓｅｄｏｎｐｈａｓｅｃｏｒｒｅｌａｔｉｏｎｍａｔｃｈｉｎｇｍｅｔｈｏｄＳＵＮＹａｎ－Ｒｕ，ＳＨＥＮＹｏｎｇ－Ｌｉａｎｇ＊（ＳｃｈｏｏｌｏｆＥｌｅｃｔｒｏｎｉｃＥｎｇｉｎｅｅｒｉｎｇ，ＨｅｉｌｏｎｇｊｉａｎｇＵｎｉｖｅｒｓｉｔｙ，Ｈａｒｂｉｎ１５００８０，Ｃｈｉｎａ）Ａｂｓｔｒａｃｔ：Ｄｉｇｉｔａｌｉｍａｇｅｐｒｏｃｅｓｓｉｎｇｉｓｔｈｅｔｅｃｈｎｏｌｏｇｙａｄｏｐｔｉｎｇａｃｅｒｔａｉｎａｌｇｏｒｉｔｈｍｔｏｈａｎｄｌｅｗｉｔｈｔｈｅｇｒａｐｈｉｃｉｍａｇｅｔｈｒｏｕｇｈｃｏｍｐｕｔｅｒ．Ｔｈｅａｐｐｌｉｃａｔｉｏｎｏｆｗａｖｅｌｅｔｔｒａｎｓｆｏｒｍｉｎｉｍａｇｅｃｏｍｐｒｅｓｓｉｏｎｉｓｉｎｔｒｏｄｕｃｅｄ，ｔｈｅｍｕｌｔｉｌｅｖｅｌｄｅｃｏｍｐｏｓｉｔｉｏｎｏｆｗａｖｅｌｅｔｉｓｔｅｓｔｅｄａｎｄｔｈｅｐｒｉｎｃｉｐｌｅａｎｄｔｈｅｍｅｔｈｏｄａｒｅｇｉｖｅｎ．Ｔｈｅｉｍａｇｅｒｅｓｔｏｒａｔｉｏｎｔｅｃｈｎｏｌｏｇｙｉｓｒｅａｌｉｚｅｄ．Ｔｈｅｏｒｉｇｉｎａｌａｒｅａａｎｄｔｈｅｔａｍｐｅｒｅｄｒｅｇｉｏｎｏｆａｎｙｉｍａｇｅｓｗｉｔｈｒｅｇｉｏｎｓｅａｒｃｈ，ｍａｔｃｈｅｄｔｈｅｉｍａｇｅｓｕｓｉｎｇｔｈｅｐｈａｓｅｃｏｒｒｅｌａｔｉｏｎｍｅｔｈｏｄ，ｍａｄｅｆｕｓｉｏｎｕｓｉｎｇｉｍａｇｅｉｎｆｏｒｍａｔｉｏｎ，ｔｈｅｉｍａｇｅｓｏｆｍｏｔｉｏｎｂｌｕｒ，ａｄｄｉｎｇｎｏｉｓｅａｎｄｏｔｈｅｒｏｐｅｒａｔｉｏｎｓｃｏｕｌｄｂｅｒｅｓｔｏｒｅｄｔｏｔｈｅｏｒｉｇｉｎａｌｉｍａｇｅｓ，ａｎｄａｆｔｅｒｒｅｇｉｏｎａｌｃｏｐｙ－ｐａｓｔｅｔａｍｐｅｒｉｎｇｔｏｔｈｅｉｍａｇｅａｇｏｏｄｒｅｓｔｏｒａｔｉｏｎｅｆｆｅｃｔｃｏｕｌｄｂｅｄｏｎｅ．ＣｏｍｐａｒｅｄｗｉｔｈＷｉｅｎｅｒｆｉｌｔｅｒｉｎｇｒｅｓｔｏｒａｔｉｏｎａｎｄｔｈｅＭｅｄｉａｎｆｉｌｔｅｒｉｎｇｒｅｓｔｏｒａｔｉｏｎｒｅｓｐｅｃｔｉｖｅｌｙ，ａｎｙｏｐｅｒａｔｉｏｎｄｏｎｅｔｏｔｈｅｉｍａｇｅｃｏｕｌｄｂｅｒｅｓｔｏｒｅｄｔｏｔｈｅｏｒｉｇｉｎａｌｉｍａｇｅａｎｄｒｅｓｔｏｒｅｄｉｍａｇｅｗａｓｖｅｒｙｃｌｅａｒｂｙａｐｐｌｙｉｎｇｔｈｅｐｒｏｐｏｓｅｄｍｅｔｈｏｄ．Ｋｅｙｗｏｒｄｓ：ｉｍａｇｅｐｒｏｃｅｓｓｉｎｇ；ｉｍａｇｅｒｅｓｔｏｒａｔｉｏｎ；ｗａｖｅｌｅｔｔｒａｎｓｆｏｒｍ；ｐｈａｓｅｃｏｒｒｅｌａｔｉｏｎｍｅｔｈｏｄ收稿日期：２０１４－０６－１５作者简介：孙艳茹（１９８９－），女，辽宁铁岭人，硕士研究生，研究方向：传感器技术与智能检测技术，Ｅ－ｍａｉｌ：１２１２６８０４９＠ｑｑ．ｃｏｍ；＊通讯作者：沈永良（１９６４－），男，黑龙江双鸭山人，教授，博士，研究方向：图像检测与测控仪表，Ｅ－ｍａｉｌ：ｓｈｅｎ－ｙｌ＠１６３．ｃｏｍ。·７０·黑龙江大学工程学报第５卷波变换在图像压缩中的应用。因为生成的小波图像具有特殊性质，体现在图像的能量主要集中在低频部分ＬＬ，高频部分（水平ＬＨ、垂直ＨＬ、对角线ＨＨ）能量较少，对图像进行处理时会减少计算量。小波分解算法：引言０随着多媒体应用的普及和数字视频技术的发展，以及网络上图像传输的增多，对图像篡改的操作也日益增多，例如对图像进行运动模糊或添加噪声来掩盖事物，更严重的是对图像区域进行复制粘贴操作来添加或去掉某些事物，这些对图像的操作都是恶意篡改图像，需要对篡改的图像进行复原。烄ｃｎ（ｋ）＝∑ａｌ－２ｎｃｌ（ｋ＋１）ｌ（１）烅烆ｄｎ（ｋ）＝∑ｂｌ－２ｎｃｌ（ｋ＋１）ｌ该式相当于对输入序列和滤波器的冲激响应作卷积，然后进行一次采样，只保留偶数样点，这种丢弃奇数项系数的操作称为下取样。小波重构算法：文献［１］介绍了基于ＭＡＴＬＡＢ的小波变换在图像压缩中的应用，