Restauro di immagini con metodi analitici

Questo elaborato è il frutto di un lavoro svolto in collaborazione con l’azienda SpecialVideo Srl di Imola, che opera nel settore della visione artificiale ed è specializzata nella progettazione di sistemi di visione industriali per l’individuazione automatica di difetti. Grazie a questa esperienza ho avuto modo di familiarizzare con alcune tecniche di visione artificiale e di prendere coscienza di alcuni problemi concreti che si verificano in ambito aziendale, ad esempio il riempimento di "buchi" in immagini, dovuti a problemi di acquisizione o elaborazione delle stesse. In particolare, nei casi presi in esame i buchi sono dovuti ad errori nella procedura di undistort, che permette di confrontare immagini di oggetti dello stesso tipo ma con deformazioni differenti, oppure sono causati da sottosquadri, ossia punti che il sistema di acquisizione delle immagini (basato su triangolazione laser) non riesce a rilevare. In letteratura questo problema di riempimento dei buchi prende il nome di inpainting. Il nodo cruciale dell’inpaiting è che noi non abbiamo alcuna informazione (a meno che non conosciamo a priori l’immagine non danneggiata) sul dominio da riempire e possiamo solo indovinare. Lo scopo dei metodi per l’inpainting quindi è quello di riuscire a fare una scommessa ragionevole, nel senso di coerente con la parte di immagine che conosciamo sul contenuto della parte da riempire. Tra tutti i metodi di inpainting ci siamo soffermati in particolare sull'inpainting armonico, l'inpainting tramite Total Variation e l'inpainting di Mumford-Shah.