PIL para llenar el espacio vacío de imagen con colores cercanos (aka inpainting)

Question

puedo crear una imagen con PIL:

que necesito para llenar el espacio vacío (representado como negro). Podría llenarlo fácilmente con un color estático, pero lo que me gustaría hacer es llenar los píxeles con colores cercanos. Por ejemplo, el primer píxel después del borde podría ser un desenfoque gaussiano de los píxeles rellenos. O tal vez un algoritmo de tipo push-pull descrito en The Lumigraph, Gortler, et al..

Necesito algo que no sea demasiado lento porque tengo que ejecutar esto en muchas imágenes. Tengo acceso a otras bibliotecas, como numpy, y puedes asumir que conozco los bordes o una máscara de la región exterior o dentro de la región. ¿Alguna sugerencia sobre cómo abordar esto?

ACTUALIZACIÓN:

Como sugiere Belisario, opencv's inpaint método es perfecto para esto. Aquí hay algo de código Python que utiliza OpenCV para lograr lo que quería:

import Image, ImageDraw, cv 

im = Image.open("u7XVL.png") 
pix = im.load() 

#create a mask of the background colors 
# this is slow, but easy for example purposes 
mask = Image.new('L', im.size) 
maskdraw = ImageDraw.Draw(mask) 
for x in range(im.size[0]): 
    for y in range(im.size[1]): 
     if pix[(x,y)] == (0,0,0): 
      maskdraw.point((x,y), 255) 

#convert image and mask to opencv format 
cv_im = cv.CreateImageHeader(im.size, cv.IPL_DEPTH_8U, 3) 
cv.SetData(cv_im, im.tostring()) 
cv_mask = cv.CreateImageHeader(mask.size, cv.IPL_DEPTH_8U, 1) 
cv.SetData(cv_mask, mask.tostring()) 

#do the inpainting 
cv_painted_im = cv.CloneImage(cv_im) 
cv.Inpaint(cv_im, cv_mask, cv_painted_im, 3, cv.CV_INPAINT_NS) 

#convert back to PIL 
painted_im = Image.fromstring("RGB", cv.GetSize(cv_painted_im), cv_painted_im.tostring()) 
painted_im.show() 

Y la imagen resultante:

Answer 1

Un método con buenos resultados es el Navier-Stokes Image Restoration. Sé que OpenCV lo tiene, no sé sobre PIL.

Su ejemplo:

lo hice con Mathematica.

Editar

Según su reuquest, el código es:

i = Import["http://i.stack.imgur.com/uEPqc.png"]; 
Inpaint[i, ColorNegate@Binarize@i, Method -> "NavierStokes"] 

El ColorNegate @ ... Parte crea la máscara de reemplazo. El llenado se realiza solo con el comando Inpaint[].

Answer 2

Dependiendo de cómo se va a implementar esta aplicación, otra opción podría ser usar el python interface de Gimp para hacer la manipulación de la imagen.

La página de doc a la que me he vinculado está más orientada a escribir complementos de GIMP en python, en lugar de interactuar con una instancia de gimp de fondo desde una aplicación de Python, pero estoy seguro de que eso también es posible. con la interfaz gimp/python, estoy un poco confuso).

Answer 3

También puede crear la máscara con la función CreateImage(), por ejemplo:

inpaint_mask = cv.CreateImage(cv.GetSize(im), 8, 1)