OpenCV图像修复

在OpenCV的“photo.hpp”中定义了一个inpaint函数，可以用来实现图像的修复和复原功能，inpaint函数的原型如下：

void inpaint( InputArray src, InputArray inpaintMask, OutputArray dst, double inpaintRadius, int flags );

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；

函数实现关键是图像掩码的确定，可以通过阈值筛选或者手工选定，按照这个思路，用三种方法生成掩码，对比图像修复的效果。

方法一、全区域阈值处理+Mask膨胀处理

#include         #include           #include             using namespace cv; //全区域阈值处理+Mask膨胀处理 int main() { Mat imageSource = imread("Test.jpg"); if (!imageSource.data) { return -1; } imshow("原图", imageSource); Mat imageGray; //转换为灰度图 cvtColor(imageSource, imageGray, CV_RGB2GRAY, 0); Mat imageMask = Mat(imageSource.size(), CV_8UC1, Scalar::all(0)); //通过阈值处理生成Mask threshold(imageGray, imageMask, 240, 255, CV_THRESH_BINARY); Mat Kernel = getStructuringElement(MORPH_RECT, Size(3, 3)); //对Mask膨胀处理，增加Mask面积 dilate(imageMask, imageMask, Kernel); //图像修复 inpaint(imageSource, imageMask, imageSource, 5, INPAINT_TELEA); imshow("Mask", imageMask); imshow("修复后", imageSource); waitKey(); }

原始图像：

OpenCV图像修复

根据阈值处理得到的图像掩码：

OpenCV图像修复

图像复原结果：

OpenCV图像修复

由于是图像全区域做阈值处理获得的掩码，图像上部分区域也被当做掩码对待，导致部分图像受损。

方法二、鼠标框选区域+阈值处理+Mask膨胀处理

#include 
  
    #include 
   
     #include 
    
      #include 
     
       using namespace cv; Point ptL, ptR; //鼠标画出矩形框的起点和终点 Mat imageSource, imageSourceCopy; Mat ROI; //原图需要修复区域的ROI //鼠标回调函数 void OnMouse(int event, int x, int y, int flag, void *ustg); //鼠标圈定区域阈值处理+Mask膨胀处理 int main() { imageSource = imread("Test.jpg"); if (!imageSource.data) { return -1; } imshow("原图", imageSource); setMouseCallback("原图", OnMouse); waitKey(); } void OnMouse(int event, int x, int y, int flag, void *ustg) { if (event == CV_EVENT_LBUTTONDOWN) { ptL = Point(x, y); ptR = Point(x, y); } if (flag == CV_EVENT_FLAG_LBUTTON) { ptR = Point(x, y); imageSourceCopy = imageSource.clone(); rectangle(imageSourceCopy, ptL, ptR, Scalar(255, 0, 0)); imshow("原图", imageSourceCopy); } if (event == CV_EVENT_LBUTTONUP) { if (ptL != ptR) { ROI = imageSource(Rect(ptL, ptR)); imshow("ROI", ROI); waitKey(); } } //单击鼠标右键开始图像修复 if (event == CV_EVENT_RBUTTONDOWN) { imageSourceCopy = ROI.clone(); Mat imageGray; cvtColor(ROI, imageGray, CV_RGB2GRAY); //转换为灰度图 Mat imageMask = Mat(ROI.size(), CV_8UC1, Scalar::all(0)); //通过阈值处理生成Mask threshold(imageGray, imageMask, 235, 255, CV_THRESH_BINARY); Mat Kernel = getStructuringElement(MORPH_RECT, Size(3, 3)); dilate(imageMask, imageMask, Kernel); //对Mask膨胀处理 inpaint(ROI, imageMask, ROI, 9, INPAINT_TELEA); //图像修复 imshow("Mask", imageMask); imshow("修复后", imageSource); } }

鼠标圈定的ROI：

OpenCV图像修复

图像复原结果：

OpenCV图像修复

选定区域之外的图像不受修复影响，没有额外的损伤。

方法三、鼠标划定整个区域作为修复对象

这个方法选定一个矩形区域，把整个矩形区域作为要修复的对象，该方法适用于图像结构比较简单，特别是纯色图像，并且选定区域面积占比不大的情况，效果较好。

#include 
   
     #include 
    
      #include 
     
       #include 
      
        using namespace cv; Point ptL, ptR; //鼠标画出矩形框的起点和终点 Mat imageSource, imageSourceCopy; Mat ROI; //原图需要修复区域的ROI //鼠标回调函数 void OnMouse(int event, int x, int y, int flag, void *ustg); //鼠标圈定区域 int main() { imageSource = imread("Test.jpg"); if (!imageSource.data) { return -1; } imshow("原图", imageSource); setMouseCallback("原图", OnMouse); waitKey(); } void OnMouse(int event, int x, int y, int flag, void *ustg) { if (event == CV_EVENT_LBUTTONDOWN) { ptL = Point(x, y); ptR = Point(x, y); } if (flag == CV_EVENT_FLAG_LBUTTON) { ptR = Point(x, y); imageSourceCopy = imageSource.clone(); rectangle(imageSourceCopy, ptL, ptR, Scalar(255, 0, 0)); imshow("原图", imageSourceCopy); } if (event == CV_EVENT_LBUTTONUP) { if (ptL != ptR) { ROI = imageSource(Rect(ptL, ptR)); imshow("ROI", ROI); waitKey(); } } //单击鼠标右键开始图像修复 if (event == CV_EVENT_RBUTTONDOWN) { imageSourceCopy = Mat(imageSource.size(), CV_8UC1, Scalar::all(0)); Mat imageMask = imageSourceCopy(Rect(ptL, ptR)); //生成一个跟ROI大小一样的值全为1的区域 Mat imageMaskCopy = Mat(imageMask.size(), CV_8UC1, Scalar::all(1)); imageMaskCopy.copyTo(imageMask); inpaint(imageSource, imageSourceCopy, imageSource, 9, INPAINT_TELEA); //图像修复 imshow("Mask", imageSourceCopy); imshow("修复后", imageSource); } }

原始图像：

OpenCV图像修复