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 <imgprocimgproc.hpp>
#include <highguihighgui.hpp>
#include <photophoto.hpp>
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：
根据阈值处理得到的图像掩码：
图像复原结果：
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 <imgproc/imgproc.hpp>
#include <highgui/highgui.hpp>
#include <core/core.hpp>
#include <photo/photo.hpp>
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：
图像复原结果：
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 <imgproc/imgproc.hpp>
#include <highgui/highgui.hpp>
#include <core/core.hpp>
#include <photo/photo.hpp>
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：
图像复原结果：
