图像和视频的可信修补关键技术研究

图像和视频的修补技术是计算机图形学、图像与视频处理和计算机视觉交叉领域的新兴研究热点，它为图像和视频的重用提供了一个强有力的工具，在文物保护、视觉特效、影像编辑和虚拟现实等领域有广泛的应用前景。由于已有方法难以恢复原始场景的本来面貌，本项目提出图像和视频的可信修补新思路，围绕若干关键问题展开研究并开发一个原型系统。对于图像修补，研究含有缺失区域信息的源视图中景物变形的自动校正问题，探索有效利用源视图中的可见信息来真实还原复杂场景图像上较大受损区域中的结构和纹理信息的方法。对于视频修补，研究复杂动态场景的高效表示方法和视频体上的时空一致性融合问题，探索优化利用不同视点和不同姿态下的景物信息来可靠恢复固定和移动视点下拍摄视频中的动静态背景和运动物体的方法。该原型系统由用户输入目标图像或视频以及源视图，在便捷地指定待修补的区域后，快速地返回真实可信的图像修复结果和流畅逼真的视频重建效果。

项目组成员围绕项目的研究内容和研究目标展开工作，顺利攻关了图像和视频的可信修补关键技术，并在国内外学术界提出了较有特色的借助大位移视图的自动可信图像视频补全系列方法，产生了一定的学术影响。另外，项目组成员还在色调保持的自适应图像视频细节增强技术、面向虚拟现实的在线室外场景图像光照估计方法、显著性边缘引导下的图像抽象化及其重光照绘制技术、无颜色失真的无缝图像合成算法、基于零范数特征空间优化的纹理分割方法、基于线性规划的快速图像块效应消除技术、基于松弛亮度优化的低照度图像清晰度增强方法和面向图像风格化的视觉特效滤波器设计等方面也都取得了丰硕的研究成果。值得一提的是，项目组成员于2012年6月在国际著名SCI期刊The Visual Computer上发表论文“Adaptive tone-preserved image detail enhancement”中的实验效果图已经被录用为该杂志于2013年的封面图片。到目前为止，项目组成员共发表项目标注的国际著名SCI期刊论文3篇，国内EI和一级学报论文4篇，国际EI期刊论文8篇，国际EI会议论文1篇；申请发明专利7项，其中授权3项；受邀出境参加国际著名学术会议3人次并做口头报告，受邀境内参加国内外著名学术会议13人次并做口头报告，并与国内外7家著名学术研究机构和单位的领域内知名专家学者建立了密切的学术交流与合作关系；培养了中青年学术带头人2名、博士研究生4名（其中3名毕业后到国内著名985/211高校任教）、硕士研究生6名（其中3名获得浙江工商大学优秀硕士学位论文）、到国内著名985/211高校攻读研究生学位的优秀本科生10余名（其中2人获得浙江工商大学优秀本科毕业设计论文），正在培养3名硕士研究生。