非真实感绘制轮廓线提取梯度锐化铅笔画油画图像分割硕士论文.doc

基于分割的非真实感绘制技术研究计算机软件与理论， 2011， 硕士【摘要】 非真实感绘制技术是当今计算机图形学研究的热点问题之一,它不像真实感图形学那样追求像照片一样的真实感,而是希望通过忽略图像中的一些不重要的细节,来突出图像要表达的信息,或生成具有艺术效果的图像。由于画家在绘画时总是在不同的区域使用具有不同属性的笔画进行绘制,因此本文在研究非真实感绘制技术的基础之上,研究了基于分割的铅笔画效果模拟和基于分割的油画效果模拟的相关算法。本文的具体工作主要包括:研究了非真实感图形学和分割算法的发展现状,对非真实感绘制的几种关键技术进行了研究,包括轮廓线检测技术、基于笔刷模型的非真实感绘制技术、基于纹理合成的非真实感绘制技术和颜色传输算法;研究了图像处理中的几种常用的分割算法,详细介绍了本文要使用的高效的基于图论的分割算法;最后研究了铅笔画和油画效果模拟的几种常用技术,提出了基于分割的铅笔画生成和油画效果模拟的方法。本文在研究铅笔画的过程中,提出了基于梯度锐化的轮廓线提取技术,对原始图像进行灰度处理并进行分割,在此基础上统计每个区域的平均灰度值,对不同的区域根据该区域的平均灰度值添加不同的白噪声,生成具有较好明暗色调的白噪声图像,在分割的基础上,提取每个区域的特征.更多还原【Abstract】 Non-photorealistic rendering of computer graphics is one of the most active research topic, it is not like realistic graphics that pursue just like a pictures reality, but hope that it can highlight the image to express information through ignore some of the unimportant details, or to generate the image with artistic effect. As the artist paint different regions with different properties of drawing strokes, based on the study of non-photorealistic rendering technology, this article study the re.更多还原 【关键词】 非真实感绘制； 轮廓线提取； 梯度锐化； 铅笔画； 油画； 图像分割； 【Key words】 Non-photorealistic Rendering； Contour Extraction； Gradient Sharpening； Pencil Drawing； Oil Painting； Image Segmentation； 摘要 6-7 ABSTRACT 7-8 第一章 绪论 9-14 1.1 研究背景及意义 9-10 1.2 非真实感图形学的研究现状 10-12 1.3 图像分割研究现状 12-13 1.4 本文的主要工作 13-14 第二章 非真实感绘制技术 14-26 2.1 轮廓线检测技术 14-17 2.1.1 图像空间的轮廓线检测算法 15-16 2.1.2 图形空间的轮廓线检测算法 16-17 2.2 基于笔刷模型的绘制技术 17-19 2.3 基于纹理合成的绘制技术 19-23 2.3.1 概述 19-20 2.3.2 基于马可夫随机场模型的纹理合成 20-22 2.3.3 基于类比的纹理合成算法 22-23 2.4 颜色传输算法 23-26 2.4.1 概述 23 2.4.2 颜色空间转换 23-25 2.4.3 颜色迁移算法 25-26 第三章 分割算法研究 26-33 3.1 引言 26 3.2 阈值分割算法 26-27 3.3 基于区域的分割算法 27-29 3.3.1 区域生长算法 27-28 3.3.2 区域生长准则和过程 28-29 3.3.3 分裂合并算法 29 3.4 基于图论的分割算法 29-33 3.4.1 Normalized cuts 算法 30-31 3.4.3 高效的基于图论的分割算法 31-33 第四章 基于分割的铅笔画生成技术 33-46 4.1 铅笔画的特点 33-34 4.2 算法原理 34-35 4.3 算法实现 35-42 4.3.1 图像预处理 35-36 4.3.2 轮廓线提取 36-37 4.3.3 图像分割 37-38 4.3.4 白噪声的生成 38-40 4.3.5 铅笔画纹理的生成 40-42 4.4.6 铅笔画生成技术的算法流程 42 4.4 实验结果及分析 42-44 4.5 本章小结 44-46 第五章 基于分割的油画效果模拟 46-51 5.1 引言 46-47 5.2 算法实现 47-49 5.2.1 笔刷模型 47-48 5.2.2 参考图像的产生 48