在OpenCV的“photo.hpp”中定義了一個inpaint函數，可以用來實現圖像的修復和復原功能，inpaint函數的原型如下：
void inpaint( InputArray src, InputArray inpaintMask,
OutputArray dst, double inpaintRadius, int flags );
第一個參數src，輸入的單通道或三通道圖像；
第二個參數inpaintMask，圖像的掩碼，單通道圖像，大小跟原圖像一致，inpaintMask圖像上除了需要修復的部分之外其他部分的像素值全部為0；
第三個參數dst，輸出的經過修復的圖像；
第四個參數inpaintRadius，修復算法取的鄰域半徑，用於計算當前像素點的差值；
第五個參數flags，修復算法，有兩種：INPAINT_NS 和I NPAINT_TELEA；
函數實現關鍵是圖像掩碼的確定，可以通過閾值篩選或者手工選定，按照這個思路，用三種方法生成掩碼，對比圖像修復的效果。
方法一、全區域閾值處理+Mask膨脹處理
#include <imgproc\imgproc.hpp>
#include <highgui\highgui.hpp>
#include <photo\photo.hpp>
using namespace cv;
//全區域閾值處理+Mask膨脹處理
int main()
{
Mat imageSource = imread("Test.jpg");
if (!imageSource.data)
{
return -1;
}
imshow("原圖", imageSource);
Mat imageGray;
//轉換為灰度圖
cvtColor(imageSource, imageGray, CV_RGB2GRAY, 0);
Mat imageMask = Mat(imageSource.size(), CV_8UC1, Scalar::all(0));
//通過閾值處理生成Mask
threshold(imageGray, imageMask, 240, 255, CV_THRESH_BINARY);
Mat Kernel = getStructuringElement(MORPH_RECT, Size(3, 3));
//對Mask膨脹處理，增加Mask面積
dilate(imageMask, imageMask, Kernel);
//圖像修復
inpaint(imageSource, imageMask, imageSource, 5, INPAINT_TELEA);
imshow("Mask", imageMask);
imshow("修復后", imageSource);
waitKey();
}
原始圖像：
根據閾值處理得到的圖像掩碼：
圖像復原結果：
由於是圖像全區域做閾值處理獲得的掩碼，圖像上部分區域也被當做掩碼對待，導致部分圖像受損。
方法二、鼠標框選區域+閾值處理+Mask膨脹處理
#include <imgproc/imgproc.hpp>
#include <highgui/highgui.hpp>
#include <core/core.hpp>
#include <photo/photo.hpp>
using namespace cv;
Point ptL, ptR; //鼠標畫出矩形框的起點和終點
Mat imageSource, imageSourceCopy;
Mat ROI; //原圖需要修復區域的ROI
//鼠標回調函數
void OnMouse(int event, int x, int y, int flag, void *ustg);
//鼠標圈定區域閾值處理+Mask膨脹處理
int main()
{
imageSource = imread("Test.jpg");
if (!imageSource.data)
{
return -1;
}
imshow("原圖", imageSource);
setMouseCallback("原圖", 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("原圖", imageSourceCopy);
}
if (event == CV_EVENT_LBUTTONUP)
{
if (ptL != ptR)
{
ROI = imageSource(Rect(ptL, ptR));
imshow("ROI", ROI);
waitKey();
}
}
//單擊鼠標右鍵開始圖像修復
if (event == CV_EVENT_RBUTTONDOWN)
{
imageSourceCopy = ROI.clone();
Mat imageGray;
cvtColor(ROI, imageGray, CV_RGB2GRAY); //轉換為灰度圖
Mat imageMask = Mat(ROI.size(), CV_8UC1, Scalar::all(0));
//通過閾值處理生成Mask
threshold(imageGray, imageMask, 235, 255, CV_THRESH_BINARY);
Mat Kernel = getStructuringElement(MORPH_RECT, Size(3, 3));
dilate(imageMask, imageMask, Kernel); //對Mask膨脹處理
inpaint(ROI, imageMask, ROI, 9, INPAINT_TELEA); //圖像修復
imshow("Mask", imageMask);
imshow("修復后", imageSource);
}
}
鼠標圈定的ROI：
圖像復原結果：
選定區域之外的圖像不受修復影響，沒有額外的損傷。
方法三、鼠標划定整個區域作為修復對象
這個方法選定一個矩形區域，把整個矩形區域作為要修復的對象，該方法適用於圖像結構比較簡單，特別是純色圖像，並且選定區域面積占比不大的情況，效果較好。
#include <imgproc/imgproc.hpp>
#include <highgui/highgui.hpp>
#include <core/core.hpp>
#include <photo/photo.hpp>
using namespace cv;
Point ptL, ptR; //鼠標畫出矩形框的起點和終點
Mat imageSource, imageSourceCopy;
Mat ROI; //原圖需要修復區域的ROI
//鼠標回調函數
void OnMouse(int event, int x, int y, int flag, void *ustg);
//鼠標圈定區域
int main()
{
imageSource = imread("Test.jpg");
if (!imageSource.data)
{
return -1;
}
imshow("原圖", imageSource);
setMouseCallback("原圖", 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("原圖", imageSourceCopy);
}
if (event == CV_EVENT_LBUTTONUP)
{
if (ptL != ptR)
{
ROI = imageSource(Rect(ptL, ptR));
imshow("ROI", ROI);
waitKey();
}
}
//單擊鼠標右鍵開始圖像修復
if (event == CV_EVENT_RBUTTONDOWN)
{
imageSourceCopy = Mat(imageSource.size(), CV_8UC1, Scalar::all(0));
Mat imageMask = imageSourceCopy(Rect(ptL, ptR));
//生成一個跟ROI大小一樣的值全為1的區域
Mat imageMaskCopy = Mat(imageMask.size(), CV_8UC1, Scalar::all(1));
imageMaskCopy.copyTo(imageMask);
inpaint(imageSource, imageSourceCopy, imageSource, 9, INPAINT_TELEA); //圖像修復
imshow("Mask", imageSourceCopy);
imshow("修復后", imageSource);
}
}
原始圖像：
圖像復原結果：
