Algoritmo di inpainting

Il termine inpainting si riferisce a dei processi utilizzati nella ricostruzione di parti deteriorate o mancanti in immagini e video, usando informazione all’interno di essi. L’area mancante dell’immagine viene detta regione di inpainting e deve essere riempita in modo che la struttura e la texture dell’immagine ricostruita rimanga coerente.

Il progetto qui proposto si prefigge di creare un algoritmo in grado di ricostruire lo sfondo di un'immagine a seguito della rimozione di una porzione di essa. Questo è ottenuto attraverso la scomposizione wavelet a tre livelli e specializzando la predizione lineare per ciascuna sottobanda della scomposizione. A seguito di scelte empiriche si è scelto di utilizzare la scomposizione wavelet con filtri di Haar.

Le operazioni essenziali nell'esecuzione dell'algoritmo sono:

• scelta dell'immagine;
• Selezione, da parte dell'utente, della porzione d'immagine da rimuovere e successivamente ricostruire;
• Scomposizione dell'immagine attraverso la trasformata Wavelet;
• Predizione lineare indipendente e personalizzata su ogni sottobanda;
• Trasformazione inversa in modo da ricomporre l'immagine e visualizzarne il risultato.  

Per valutare i risultati dell'algoritmo si è scelto di rimuovere una zona nota e di predirne il contenuto; il risultato è stato confrontato, in termini di PSNR, con l'originale. Le predizioni, i tipi di interpolazione usati e i risultati, sono riportati nel seguito.