【技術實現步驟摘要】
本專利技術屬于圖像修復，尤其涉及一種膠片電影斑塊的修復方法。
技術介紹
1、膠片電影斑塊的修復主要依賴于物理和數字兩種方法。傳統的物理修復方法主要是通過手工方式修復電影膠片，如手動涂抹和切割拼貼，這種方法不僅耗時費力，還可能對膠片造成額外損傷。數字修復方法則是利用膠轉磁設備對膠片電影進行數字化存儲，再利用數字算法修復電影畫面中的斑塊。
2、數字修復方法主要分為一階段和二階段兩種。一階段方法直接采用濾波器，如中值濾波、多級中值濾波、lum濾波、拓撲中值濾波等，對小面積斑塊有良好的修復效果，但對于大面積的斑塊修復效果十分有限。二階段方法將修復過程分為檢測和修復兩個階段，首先對斑塊區域進行分割，形成斑塊區域掩膜，再利用斑塊掩膜對斑塊區域進行修復。
3、典型的斑塊掩膜生成方法包括：1）人工劃取斑塊掩膜，在斑塊處劃取一個矩形大小的區域，在該區域形成斑塊的二值化掩膜。該方法生成的掩膜通常包含大量的正常像素點，影響后續修復工作的修復速度以及效果。2）基于邊緣檢測的掩膜生成方法，該方法利用斑塊的灰度突變和不連續性進行斑塊的掩膜生成。該方法對于斑塊邊緣不明顯，小面積的斑塊分割能力較差，對于一些與斑塊物理特性相似的景物，可能會造成誤判。3）基于前后幀差值的斑塊檢測算法，由于在電影放映畫面中連續相鄰幀之間僅存在微小的運動，因此可以利用斑塊的單幀突發性，對斑塊區域進行分割，典型算法有sdi?(spike?detectionindex)，rod?(rank?ordered?difference）。由于膠片電影復合型退化的影響，畫面
4、典型的斑塊修復方法包括：1）基于雙線性插值的修復方法，該方法在橫向、縱向兩個方向上計算三次單線性插值，利用周圍四個臨近像素點對填充的插值像素點進行計算。該方法在修復小面積，像素差異小的區域，修復的效果較好，但對于大范圍、像素差異大的區域，修復效果較為模糊。2）telea修復方法，該方法基于（fmm）快速行進算法，從已知的像素開始向缺失區域進行推進，進行缺失區域的修復，因此越靠近缺失區域中心，修復圖像越模糊。該方法在修復大面積缺失區域時，修復效果一般。3）navier-stokes修復算法，該方法利用流體力學的方程，通過求解偏微分方程來實現圖像的復原，能夠保留紋理細節信息，但難以完成高質量的修復任務。
5、針對以上問題，本專利技術提出了一種膠片電影斑塊的修復方法。
技術實現思路
1、本專利技術的目的在于提供一種膠片電影斑塊的修復方法，旨在解決上述
技術介紹
中提出的問題。
2、本專利技術的目的通過以下技術方案得以實現：
3、一種膠片電影斑塊的修復方法，包括以下步驟：
4、步驟1、獲取待修復的膠片電影畫面幀，利用膠轉磁設備，對膠片電影進行數字化轉錄；
5、步驟2、利用u-net網絡對畫面中的斑塊區域進行分割，形成斑塊掩膜；
6、步驟3、使用基于三域轉換的斑塊修復方法對斑塊損傷畫面進行修復重建；
7、步驟4、將重建后的圖像畫面幀重新添加至電影片段，完成修復工作。
8、進一步的，所述步驟2的具體操作如下：
9、步驟21、輸入圖像預處理；
10、圖像標準化：設置scale_tensor參數，將輸入圖像的大小標準化為256×256像素；
11、步驟22、網絡結構配置；
12、深度設置：將u-net網絡的下采樣和上采樣深度設置為4；
13、通道設置：輸入通道和輸出通道均設置為1；
14、特征通道數設置：將u-net網絡的初始特征層數設置為64；
15、卷積層配置：在每個卷積塊中，設置卷積層數為2；
16、上采樣方法：在上采樣過程中，采用反卷積方法；
17、步驟23、網絡訓練；
18、激活函數：選擇relu作為激活函數；
19、規范化：在每個卷積層之后，采用batch?norm規范化方法，對卷積后的數據進行歸一化處理；
20、選擇并定義損失函數：選用bcewithlogitsloss作為損失函數，用于解決像素點的二分類問題，所述損失函數結合sigmoid函數和bceloss，表達式如下：
21、；
22、其中，x為模型的原始輸出；y為目標值；sigmoid為sigmoid函數；
23、優化器配置：采用adam優化器進行網絡訓練，設置學習率 α為0.001，一階矩估計的指數衰減率 β1為0.9，二階矩估計的指數衰減率 β2為0.999；
24、步驟24、斑塊分割：利用訓練好的u-net網絡對輸入損傷圖像中的斑塊進行分割，得到斑塊分割的二值化掩膜。
25、進一步的，所述步驟3的具體操作如下：
26、步驟31、定義域；
27、定義真實受損畫面域 r、掩膜覆蓋畫面域 x和完好未受損畫面域 y，其中完好未受損畫面域 y內包含受損畫面的相鄰、相近幀，用于提供修復所需的圖像特征；
28、步驟32、利用vae編碼器 e將圖片編碼到隱空間，所述vae編碼器 e包括 e r、 e x和 e y；利用vae生成器 g對圖像編碼進行還原，所述vae生成器 g包括 g r、 g x和 g y；
29、將真實受損畫面域 r中的圖像 r通過編碼器 e r編碼到隱空間 z r，得到編碼后的表示 z r；將掩膜覆蓋畫面域 x中的圖像 x通過編碼器 e x編碼到隱空間 z x，得到編碼后的表示 z x；將完好未受損本文檔來自技高網...
【技術保護點】
1.一種膠片電影斑塊的修復方法，其特征在于，包括以下步驟：
2.根據權利要求1所述的膠片電影斑塊的修復方法，其特征在于，所述步驟2的具體操作如下：
3.根據權利要求1所述的膠片電影斑塊的修復方法，其特征在于，所述步驟3的具體操作如下：
4.根據權利要求3所述的膠片電影斑塊的修復方法，其特征在于，在所述VAE編碼器中，假設隱空間內的圖片數據服從高斯分布，則真實受損畫面域R的VAE損失函數表示為：
5.根據權利要求3所述的膠片電影斑塊的修復方法，其特征在于，引入鑒別器以擴大所述共享域，得到對圖像r、x編碼的總目標函數為：
6.根據權利要求3所述的膠片電影斑塊的修復方法，其特征在于，通過學習訓練編碼圖像對{zx∩r，zy}之間的所述映射TZ，來進行圖像的修復重構；映射TZ的損失函數如下式所示：
【技術特征摘要】
1.一種膠片電影斑塊的修復方法，其特征在于，包括以下步驟：
2.根據權利要求1所述的膠片電影斑塊的修復方法，其特征在于，所述步驟2的具體操作如下：
3.根據權利要求1所述的膠片電影斑塊的修復方法，其特征在于，所述步驟3的具體操作如下：
4.根據權利要求3所述的膠片電影斑塊的修復方法，其特征在于，在所述vae編碼器中，假設隱空間內的圖片數據服...
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