专利名称：图像文件修复方法
技术领域：
本发明涉及的是一种用于图像处理技术领域的方法，特别是一种图像文件修复方法。
背景技术：
目前，BMP、JPG、GIF三种图像格式已经是非常常见的图像文件格式，随着计算机、网络的普及，这些图像文件已经被越来越广泛的使用。然而，在这些图像文件在使用过程中，不可避免的会受到各种情况的干扰，如由于病毒的感染，误操作等的原因，都会使图像文件受到损坏，从而造成相应的应用程序，如Acdsee等无法正常打开，或者能打开却无法正确浏览。在某些情况下，这些损坏是不可逆转的，这时我们就需要对图像文件进行修复还原，使之能够正常浏览。
目前已经有很多针对丢失文件的恢复工作，例如，当图像文件被误删除或图像文件在存储设备中无故丢失时，需要对这些丢失的文件进行恢复，在特定的条件下，丢失的文件是可以被恢复的，在这些丢失的图像文件中，部分图像文件可以正常浏览，但还有部分图像文件则由于种种原因被损坏，无法正常浏览。
经对现有技术文献的检索，发现与图像修复有关的文献专利权人为日本诺日士钢机株式会社，专利申请号为99107652.4，名称为“照片印制装置，电子图像输入装置，底片扫描器，缺陷识别方法，程序记录介质和图像修复方法”该技术自述为用多个LED作为向记录原图像的负片照射光的光源。各LED分光特性互异，为了各LED朝向光轴指向而使它们相对光轴倾斜设置。这样，从各LED射出的光具有方向性，故使照射在感光纸周缘部的光量增加。因此，即使不使来自各LED的光过度漫射，也能容易地判别感光纸中的浓度不均匀、颜色不均匀。结果不必进行获得使各LED的曝光时间延长或使发光辉度提高那样的漫射光的控制。也不必配置很多LED，从而使对各LED的发光量容易控制。该技术通过使LED射出的光具有方向性来判别光纸中的浓度不均匀、颜色不均匀，进而能实现在照片印制装置，电子图像输入装置，底片扫描器中图片缺陷的识别，从而完成对图像的修复。其修复对象不是损坏的图像文件，以及修复后的图像中的噪音块。
发明内容
本发明的目的在于克服现有技术中的不足，提供一种图像文件修复方法。使其能够对于由于损坏而无法正常浏览的BMP、JPG、GIF三种图像格式的文件进行修复。
本发明是通过以下技术方案实现的，本发明总的来说都是通过对损坏图像中现有的数据进行分析计算，生成正确的图像头部或/和尾部信息，并对损坏的BMP、JPG、GIF文件进行替换；并通过采用分析图像文件的具体组成结构及相应压缩算法的方法，正常显示修复后的受损图像的内容。但是BMP、JPG、GIF这三种图像文件的格式各不相同，并且其中的对于图像数据的编码方式也不同，例如BMP图像数据就是原始数据，而GIF图像数据则用到了LZW编码，而JPEG图像则用到了基于DCT的编码，因此需要对于这三种格式分别进行考虑，其中的平滑技术通过对图像格式的转换，可以进行考虑。
针对受损BMP格式图像文件的修复方法，具体为对于BMP图像格式文件，这里是指24位真彩色BMP图像文件，其图像数据没有采用编码，所以采用的是无条件图像恢复算法，该算法是通过计算各个像素的亮度差值获得BMP图像的关键信息长和宽，从而达到修复图像的目的；针对受损JPG和GIF格式图像文件的修复方法，具体为对于JPG和GIF格式的图像文件，采用分析受损图像数据中的关于图像的格式信息，还原出正确的格式信息，从而实现图像的修复。
当图像文件修复完成，并能打开之后，由于这是被损坏过的图像文件，其中图像数据曾经被破坏过，因此在图像中难免会出现诸如噪音块等不良的信息，因此需要对这些不良信息进行处理。对于修复后的图像文件，其中可能明显有面积较大噪音块，通过颜色提取以及均匀插值算法对该噪音块进行处理后，当周围的背景色是单色的时，该噪音块能够完全消除；当周围颜色比较丰富时，能够消除该噪音块在人眼视觉上的突兀感，使其相对于周围背景环境显得相对平滑。
通过对损坏图像现有数据进行分析，生成正确的图像头部或/和尾部信息，并对损坏的BMP、JPG、GIF文件头进行替换，通过和原有文件的图像数据整合形成新的图像文件；并通过采用分析图像文件的具体组成结构及相应压缩算法的方法，正常显示修复后的受损图像的内容。
对于24位真彩色BMP图像文件数据，在最重要的图片数据丢失情况下，无条件修复算法，能够保证剩余数据仍能正常显示。
本发明经过了性能测试，测试结果表明了本发明对于受损的BMP图像文件具有很好的修复率；对于JPG以及GIF文件，也有较高修复率；对于大面积图像噪音块的平滑，当周围的背景色是单色的时，该噪音块能够完全消除；当周围颜色比较丰富时，能够消除该噪音块在人眼视觉上的突兀感，使其相对于周围背景环境显得相对平滑。
图1BMP格式图像文件修复流程示意2JPG格式图像文件修复流程示意3GIF格式图像文件修复流程示意图具体实施方法结合本发明的内容进一步提供以下具体实施方法基于本发明开发了“软损坏”图像文件修复方法，其主要针对BMP、JPG、GIF这三种格式的图像文件以及对修复后图像中可能出现的较大面积的噪音块进行平滑处理。下面分别描述具体实施方法对于BMP格式的图像文件，这里是指24位真彩色BMP图像文件，具体的修复流程见图1，首先，根据真彩色BMP图像文件的格式，判断定位出非图像文件头的数据，作为下面分析计算之用；然后根据上面的数据，采用无条件修复算法，该算法是通过计算各个像素的亮度差值，通过分析获得BMP图像的关键信息长和宽；第三，根据上一步获得的关键信息，利用图像中剩余的数据，构造出图像文件的头部；第四，将新构造出来的文件头和BMP图像文件的图像数据部分整合，形成一个完整的BMP图像文件。从而完成对损坏BMP图像文件的修复。
对于JPG格式的图像文件，通过遍历图像文件头部分，修改其中错误的信息，保修其中正确的信息，然后重新构造一个图像的文件头，将文件头和文件中图像数据部分整合，形成一个完整地JPG图像文件。从而完成对损坏JPG图像文件的修复。具体修复流程见图2，在图中，列出了对于JPG图像文件头部分的各个关键信息，并且描述了该方法如何对这些关键信息进行判断。
对于GIF图像文件，同样也是通过遍历图像文件头部分的信息，修改其中的错误信息，并且在可能出现关键信息的地方尝试各种可能的值，来修复文件头，最后和文件中的图像数据进行整合，形成一个完整的GIF图像文件。从而完成对损坏GIF图像文件的修复。具体的修复流程见图3，在图中，首先修复图像固定信息和逻辑屏幕描述块，判断图像修复与否；其次，修复调色板之后的一些关键信息，根据不同的关键信息的正确与否进行相应的调整。
权利要求
1.一种图像文件修复方法，其特征在于，针对受损BMP格式图像文件的修复方法，具体为对于BMP图像格式文件，这里是指24位真彩色BMP图像文件，其图像数据没有采用编码，所以采用的是无条件图像恢复算法，该算法是通过计算各个像素的亮度差值获得BMP图像的关键信息长和宽，从而达到修复图像的目的；针对受损JPG和GIF格式图像文件的修复方法，具体为对于JPG和GIF格式的图像文件，采用分析受损图像数据中的关于图像的格式信息，还原出正确的格式信息，从而实现图像的修复。
2.根据权利要求1所述的图像文件修复方法，其特征是，对于修复后的图像文件，其中可能明显有面积较大噪音块，通过提取颜色以及均匀插值算法对该噪音块进行处理后，当周围的背景色是单色的时，该噪音块能够完全消除；当周围颜色比较丰富时，能够消除该噪音块在人眼视觉上的突兀感，使其相对于周围背景环境显得相对平滑。
3.根据权利要求1所述的图像文件修复方法，其特征是，通过对损坏图像现有数据进行分析，生成正确的图像头部或/和尾部信息，并对损坏的BMP、JPG、GIF文件头进行替换，通过和原有文件的图像数据整合形成新的图像文件；并通过采用分析图像文件的具体组成结构及相应压缩算法的方法，正常显示修复后的受损图像的内容。
4.根据权利要求1所述的图像文件修复方法，其特征是，对于24位真彩色BMP图像文件数据，在最重要的图片数据丢失情况下，无条件修复算法，能够保证剩余数据仍能正常显示。
全文摘要
一种用于图像处理技术领域的图像文件修复方法。针对受损BMP格式图像文件的修复方法，具体为对于BMP图像格式文件，这里是指24位真彩色BMP图像文件，其图像数据没有采用编码，所以采用的是无条件图像恢复算法，该算法是通过计算各个像素的亮度差值获得BMP图像的关键信息长和宽，从而达到修复图像的目的；针对受损JPG和GIF格式图像文件的修复方法，具体为对于JPG和GIF格式的图像文件，采用分析受损图像数据中的关于图像的格式信息，还原出正确的格式信息，从而实现图像文件的修复。本发明具有很好的修复率，并且能够消除修复后的图像文件中可能噪音块。
文档编号G06T5/00GK1670767SQ200510025069
公开日2005年9月21日 申请日期2005年4月14日 优先权日2005年4月14日
发明者李建华, 李生红, 王强民, 周日升, 周黎 申请人:上海交通大学