AI图像修复技术概述
AI图像修复(Image Inpainting)是一种基于深度学习的计算机视觉技术,用于修复图像中缺失或损坏的区域。通过生成对抗网络(GAN)、扩散模型(Diffusion Models)等算法,AI能够根据上下文信息智能填充缺失部分,保持视觉连贯性。
实战案例:使用Stable Diffusion修复老照片
案例背景:一张老照片因年代久远出现局部破损,需修复人物面部缺失区域。
工具与数据准备
- 工具:Stable Diffusion WebUI(搭配Inpainting功能)、Python 3.8+、OpenCV
- 数据:破损的老照片(需标注掩膜标记缺失区域)
操作流程
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预处理图像
使用OpenCV加载图像并生成掩膜(Mask),标记需修复的区域。掩膜为二值图像,白色区域表示待修复部分。
pythonimport cv2 image = cv2.imread("old_photo.jpg") mask = cv2.imread("mask.png", 0) # 单通道掩膜 -
配置Stable Diffusion参数
在Stable Diffusion WebUI中选择"Inpaint"模式,上传图像和掩膜。关键参数:
- 提示词(Prompt):描述修复内容(如"a man's face, high detail, vintage style")
- 去噪强度(Denoising Strength):建议0.7-0.9以平衡生成质量与原图一致性
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生成修复结果
运行模型后,AI会根据周围像素生成填充内容。多次调整提示词和参数可优化效果。
进阶技巧:基于LaMa的局部修复
LaMa(Large Mask Inpainting)是专为大面积缺失设计的模型,适合修复背景或大块物体。
实现步骤
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安装LaMa库:
bashpip install lama-cleaner -
运行修复:
pythonfrom lama_cleaner import LamaCleaner cleaner = LamaCleaner() result = cleaner.inpaint("damaged_image.jpg", "mask.png")
注意事项
- 边缘处理:修复区域边缘需与周围自然过渡,可尝试羽化掩膜边缘。
- 伦理问题:避免用于伪造敏感内容,遵守法律法规。
效果评估指标
- PSNR(峰值信噪比) :衡量修复区域与原图的像素级差异。
\\text{PSNR} = 10 \\log_{10} \\left( \\frac{\\text{MAX}_I\^2}{\\text{MSE}} \\right)
- LPIPS(感知相似度):评估视觉感知一致性,值越低越好。
通过结合工具选择与参数调优,AI图像修复可广泛应用于文物修复、影视后期等领域。