Python+opencv:图像修复

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简介

:OpenCV 是一个开源的计算机视觉库,它包含了许多图像处理和计算机视觉算法。使用 OpenCV 进行图像修复主要依赖于传统的图像处理技术。


OpenCV 图像修复方法及其原理:


1、去噪

:图像去噪是消除图像中的噪声,提高图像质量的过程。OpenCV 提供了多种去噪算法,如高斯滤波、中值滤波、双边滤波和非局部均值去噪等。这些算法通过平滑图像来消除噪声,同时尽量保持图像的边缘和细节。


2、色彩平衡

:在老照片中,色彩可能会随着时间推移而逐渐失去平衡。OpenCV 可以通过直方图均衡化、对比度拉伸等技术来调整图像的色彩平衡。这些方法通过改变图像的亮度和颜色分布,使其看起来更自然和鲜艳。


3、插值和超分辨率

:插值算法用于放大图像,增加其分辨率。OpenCV 提供了多种插值方法,如最近邻插值、双线性插值、双三次插值等。这些方法通过在像素之间插入新的像素值来扩展图像。在超分辨率任务中,OpenCV 可以使用诸如卷积稀疏编码(SCSR)等技术来提高图像的分辨率。


4、图像修补

:当图像中有遮挡、划痕或缺陷时,可以使用图像修补技术来填充缺失的区域。OpenCV 提供了诸如 inpaint 函数等修补算法。这些算法通过利用周围像素的信息来估计缺失区域的像素值,从而恢复图像。


5、锐化

:锐化是一种增强图像细节和边缘的技术。OpenCV 提供了多种锐化滤波器,如拉普拉斯滤波、高通滤波等。这些滤波器通过突出图像的高频信息来提高图像的清晰度。

这些传统图像处理方法在某些情况下可能有效,但它们往往无法应对复杂的图像损坏情况。对于这些任务,深度学习技术(如生成对抗网络,GAN)可能会提供更好的修复效果。


历史攻略:


python:彩色照转黑白照


安装依赖库:

pip install opencv-python


案例源码

:app.py

# -*- coding: utf-8 -*-
# time: 2023/4/26 18:58
# file: main.py
# 公众号: 玩转测试开发
import cv2
import numpy as np


def color_restoration(image_path):
    # 读取图像
    image = cv2.imread(image_path, cv2.IMREAD_COLOR)

    # 将图像从 BGR 转换为 LAB
    lab_image = cv2.cvtColor(image, cv2.COLOR_BGR2Lab)

    # 将 LAB 图像拆分为单独的通道
    l_channel, a_channel, b_channel = cv2.split(lab_image)

    # 对每个通道应用自适应直方图均衡化
    clahe = cv2.createCLAHE(clipLimit=2.0, tileGridSize=(8, 8))
    l_channel = clahe.apply(l_channel)
    a_channel = clahe.apply(a_channel)
    b_channel = clahe.apply(b_channel)

    # 将处理后的通道重新组合为 LAB 图像
    lab_image = cv2.merge((l_channel, a_channel, b_channel))

    # 将图像从 LAB 转换回 BGR
    result_image = cv2.cvtColor(lab_image, cv2.COLOR_Lab2BGR)

    return result_image


if __name__ == "__main__":
    input_image_path = "old_photo.png"  # 替换为您的老照片路径
    output_image_path = "restored_photo.png"  # 替换为恢复后的照片路径

    restored_image = color_restoration(input_image_path)
    cv2.imwrite(output_image_path, restored_image)


前后对比:


在这里插入图片描述


注意事项

:微软有一个名为 “Bringing Old Photos Back to Life” 的开源项目。该项目使用深度学习技术(特别是生成对抗网络,GAN)进行老照片修复。它可以处理各种问题,如磨损、划痕、皱纹、褪色等,并能够自动修复老照片,使其看起来更清晰、更自然。


项目GitHub仓库链接:

https://github.com/microsoft/Bringing-Old-Photos-Back-to-Life

要运行此项目,您需要安装所需的依赖库(如 PyTorch、OpenCV 等),然后按照GitHub上的说明运行。这个项目非常适合用于修复老照片,可以帮助您将珍贵的回忆恢复到最佳状态。



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