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毕业设计（论文）开题报告学 院 计算机工程与科学学院专 业 计算机科学与技术专业学 号 10170096姓 名 王宇指导教师 彭俊杰日 期 二一三年三月十四日课题名称图像局部变形技术与实现课题来源科研一、课题背景及意义 图像变形技术是近几年来图像处理领域崛起的一个新分支，它主要研究图像中点与点之间的空间映射问题。利用图像变形技术可以产生各种特技效果，被应用于人脸检测、人脸图像合成、生物医学图像、电影、电视和广告媒体中。其中人脸变形技术在各领域中都有极其广泛的应用。伴随着计算机图像处理技术发展，人脸变形技术己在网络会议、视频通信、广告、电影、模拟整容、游戏等诸多场合发挥了重大作用。尤其在20世纪90年代，计算机性能大幅度提高之际，美国好莱坞大片将图像变形技术运用的淋漓极致，其中最著名的当属泰坦尼克号。电影巨作终结者在票房上取得巨大成功也要归益于图像变形技术的迅捷发展，追杀男主角乔恩的终结者随心所欲的各种变形在观众心中留下了难以磨灭的震撼。日常生活中，人们的脸型及五官往往都存在一定的缺陷，比如下巴过宽、过窄或眼睛过大、过小等。人们通常希望在照片中能够改变这些缺陷，因此图像变形技术具有重要的意义。二、课题研究现状及发展趋势对图像变形方法的研究最早可以追溯到20世纪60年代。图像变形最初是通过简单的交叉分解变形技术来实现的，这种方法的视觉效果是一幅图像慢慢变为另外一幅图像，这是图像变形方法家族中最简单的一种方法，其过程看起来就像简单的交又重叠，视觉效果乏味，不能令人满意。从严格意义上来说，交叉分解方法还不能算是一种图像变形方法，通常只是把它看成一种图像转变。并且，那时候人们还没有对图像变形方法的研究引起足够的重视。20世纪80年代，smythe提出网格扭曲的变形方法，并将其成功地应用于电影“Willowin1998”，对图像变形方法的研究才逐渐得到研究学者们的重视。1982年，图像变形的先驱，纽约理工学院困nT)的 TomBrigham，在SIGGRAPH年会上，首次展现了他制作的胶片:将一个女人变成了一只大山知哈尔滨工程大学硕士学位论文猫。他采用了图片拉伸的软件技术来实现关键帧之间的变换。之后，以ILM(IndustrialLightandMagic)公司为代表的许多公司的科研人员在图像处理中采用变形技术，来实现各种震撼人心的图像效果。从最初的交叉分解变形开始，图像变形技术不断发展，各种新的算法纷纷涌现。在过去的几十年中，图像变形技术的研究取得了突破性的进展。三、研究内容及研究目标研究内容: 图像变形是一种图像处理技术，即在图像间进行二维的形状和颜色插值，产生从起始图像到终止图像的平滑过渡的期间图像，使得起始图像逐渐地变化到终止图像。该技术利用两图像间的对应特征关系，求得相应的几何变换函数，根据变换函数来实现图像的变形。研究目标：1. 通过基于各种图像变形算法实现图像局部扭曲变形。2. 通过基于各种图像变形算法实现图像局部拉伸压缩变化。3. 通过基于各种图像变形算法实现图像局部美化。4. 通过基于各种图像变形算法实现图像局部形状变换。四、预计的研究难点 图像局部变形技术中所使用的各种算法。五、创新点在已有的算法基础上进行加工处理，使图像可以实现“虚拟化神”、“虚拟整容”等新兴技术。六、进度计划(三)进度计划:第1-2周：明确目的，确定项目需求，搭建开发平台，熟悉开发工具。第3-4周：进入开发设计状态，在已有的技术基础上通过研究变形算法实施设计。第5-6周：设计算法实现图形局部扭曲变形。第7-8周：设计算法实现图形局部拉伸压缩变化。第9-10周：设计算法实现图形局部美化。第10-11周：设计算法实现图形局部形状变换。第12周：调试各个功能模块，修改错误，整合各个功能模块，进行功能验证。根据验证情况，修改设计过程中的错误。第13-14周：程序验收，完成论文第14-15周：论文答辩，上交毕业设计成绩及论文。其中，4月22-4月30日中期检查。七、资料来源【1】孙家广，杨长贵.计算机图形学M.北京:清华大学出版社，1998.【2】吴立德.计算机视觉M.上海:复旦大学出版社，1993.【3】王海鹏.图形图像变形技术研究M.西安:西北工业大学，2000.【4】何斌，马天予，王运坚，朱红莲.Visua1C+数字图像处理M.北京:人民邮电出版社，2001.【5】付的.人脸图像渐变算法研究J.中国图像图形学报，2003，Vol.8(A):174一182.【6】宋德军，王云峰，朱心雄.基于B样条曲面的图像变形技术J.计算机辅助设计与图形学学报，1997，9(6):527一531.【7】章毓晋.图像处理和分析M.北京:清华大学出版社，2003.【8】郑新.基于图像的快速绘制技术的研究M.北京:中国科学院软件研究所，2001.【9】MiehaelAbrash.图形程序开发人员指南M.北京:科学出版社，1998，3.【10】DavisL5.ASurveyofEdgeDeteetionTeehniquesJ.ComputerGrAphiesImageProeessing,1975，4(3):248一270.【11】N1shitaT，FujiiT，NakamaeE.MetamorphosisusingBezierClippingJ.ProeessingofthelstPaeifieConfereneeonComPuterGraPhiesandAPPlieations.Seoul，Korea，WorldSeientifie，Singapore，1993:162一173.【12】KouzaniAZ，NahavandiS，KouzaniN.AmorphingTeehniqueforfaeialimagerePresentationJ.Systems，Man，andCyberneties，2000IEEEInternationalConferenee，2000，2:1378一1383.【13】NaylorB.BinarySpaeePartitioningtreesasanalternativerepresentati