基于曲状驱动扩散（CDD）模型的MATLAB图像修复系统

资 源 简 介

该MATLAB项目实现了基于曲率驱动扩散模型的图像修复算法，支持灰度与彩色图像处理。系统通过分析图像边缘的几何特征和曲率信息，在修复缺损区域的同时有效保持边缘、纹理等结构特征，确保修复结果的视觉自然性。

详 情 说 明

基于曲率驱动扩散(CDD)的图像修复系统

项目介绍

本项目是一个MATLAB实现的图像修复系统，采用曲率驱动扩散(Curvature-Driven Diffusion, CDD)模型对缺损图像进行智能化修复。该系统能够有效处理灰度图像和彩色图像中的缺损区域，通过分析图像边缘的几何特征和曲率信息，在保持图像重要结构特征（如边缘、纹理）的同时，实现缺损区域的平滑填充。

功能特性

• 智能缺损识别：自动识别图像缺损区域，支持自定义掩码输入
• 曲率驱动修复：基于CDD模型的各向异性扩散算法，保持边缘连续性
• 多图像支持：完整支持灰度图像和彩色RGB图像的修复处理
• 参数可调节：提供扩散系数、迭代次数、收敛阈值等关键参数调节
• 修复过程可视化：实时显示迭代修复过程中的图像状态变化
• 质量评估体系：提供PSNR、SSIM等客观评价指标和性能分析报告

使用方法

基本使用步骤

1. 准备输入数据

- 加载待修复图像（灰度或彩色） - 提供缺损区域掩码（二值矩阵，缺损区域值为1）

1. 设置算法参数

- 调节扩散系数控制修复平滑度 - 设定迭代次数和收敛阈值平衡修复质量与效率

1. 执行修复算法

- 运行主程序启动CDD修复过程 - 实时监控修复进度和收敛状态

1. 获取输出结果

- 保存修复后的完整图像 - 分析修复质量评估报告 - 查看修复过程可视化序列

参数配置示例

% 基本参数设置 参数.扩散系数 = 0.1; % 控制扩散强度 参数.最大迭代次数 = 1000; % 最大迭代限制 参数.收敛阈值 = 1e-5; % 收敛判断标准 参数.可视化间隔 = 50; % 可视化更新频率

系统要求

• MATLAB版本：R2018a或更高版本
• 必需工具箱：Image Processing Toolbox
• 内存建议：至少4GB RAM（处理大图像时建议8GB以上）
• 存储空间：需保证足够的临时存储空间用于过程数据保存

文件说明

主程序文件实现了系统的核心控制逻辑，包含图像数据读入与预处理、缺损区域识别与参数配置、曲率驱动扩散算法的迭代执行、修复过程的状态监控与可视化更新、修复结果的质量评估与输出保存等完整功能流程。该文件通过协调各算法模块的工作时序，确保修复过程的高效稳定运行，并提供实时的进度反馈和结果分析。