Den GREYCstoration Algorithmus fand ich beeindruckend, er dient eigentlich zum Entrauschen von Bildern, kann aber auch anders verwendet werden, man schaue sich die reichhaltigen Demonstrationen an. Die Software dazu gibts auch, die hab ich allerdings nicht ausprobiert.

Der mathematische Hintergrund dieses Verfahren wird ebenfalls beschrieben:

GREYCSTORATION is based on state-of-the-art methods using nonlinear multi-valued diffusion PDE's (Partial Differential Equations) for image regularization.

Wer es ausführlich wissen möchte, der findet ein Paper auf der Seite: Fast Anisotropic Smoothing of Multi-Valued Images using Curvature-Preserving PDE's (by D. Tschumperlé).