Восстановление цветных изображений методом решеточных уравнений Больцмана для анизотропной нелинейной диффузии

Предлагается способ восстановления поврежденных областей цветных трехканальных изображений (задача инпейнтинга) на основе уравнения нелинейной анизотропной диффузии. В качестве численного алгоритма решения используется решеточное уравнение Больцмана (РУБ) с пятью дискретными скоростями и несколькими временами релаксации. Направление и интенсивность сглаживания определяются при помощи структурной матрицы. На основе технологии MPI (Message Passing Interface) разработана параллельная программная реализация алгоритма с разбиением изображения на подобласти в декартовой топологии. Рассмотрено приложение нового метода для изображений с дефектами различной формы и площади. Продемонстрирована корректность восстановления структуры и цветовой информации в поврежденных областях. На тестовой выборке из 10 000 изображений оценена точность метода. Проведено сравнение времени работы последовательной и параллельной версии алгоритма.