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基本信息
- 項(xiàng)目名稱：
- 基于塊的快速圖像混合技術(shù)研究
- 小類：
- 信息技術(shù)
- 簡介：
- 基于塊的快速圖像混合技術(shù)研究
- 詳細(xì)介紹：
- 在提供少量紋理樣本的條件下，基于多樣本的紋理混合的技術(shù)可生成大量的逼真和可控的結(jié)果，在實(shí)際生活中的應(yīng)用十分廣泛，包括生物醫(yī)學(xué)圖像處理、物理紋理編輯、真實(shí)感場(chǎng)景生成等領(lǐng)域。因此，可以預(yù)見到，高效而智能的紋理合成技術(shù)將在工業(yè)和產(chǎn)業(yè)領(lǐng)域產(chǎn)生巨大的價(jià)值，如改善目前生物醫(yī)學(xué)處理圖片的分辨能力，促進(jìn)布料和服裝產(chǎn)業(yè)的設(shè)計(jì)和用戶需求的滿足能力，加強(qiáng)真實(shí)感仿真模擬和訓(xùn)練系統(tǒng)的逼真度等。本課題的研究進(jìn)展將對(duì)圖像處理科學(xué)和產(chǎn)業(yè)產(chǎn)生較大的促進(jìn)作用。 我們的目標(biāo)是利用少量的圖像樣本，在普通個(gè)人電腦上合成大量新的圖像。在這篇論文里，我們將展示一個(gè)快速實(shí)現(xiàn)圖像混合并且有高質(zhì)量合成結(jié)果的方法?；趬K的紋理合成能夠有效地提高速度，并且在一定程度上保留圖像的結(jié)構(gòu)。本文提出一種在紋理分析階段為每一個(gè)位置建立候選集的方法，它能為在紋理合成階段產(chǎn)生多樣且質(zhì)量高的結(jié)果圖像提供基礎(chǔ)。采用泊松圖像編輯算法對(duì)合成結(jié)果進(jìn)行進(jìn)一步優(yōu)化。該方法不但能夠自然地融合具有較大色差的樣本圖像，還能克服基于塊的紋理合成在處理結(jié)構(gòu)復(fù)雜的圖片時(shí)不夠精細(xì)的問題。
作品圖片
作品專業(yè)信息
撰寫目的和基本思路
- 基于統(tǒng)計(jì)學(xué)習(xí)、知識(shí)學(xué)習(xí)等算法，圖像處理手段和數(shù)據(jù)結(jié)構(gòu)優(yōu)化方法，研究將基于樣本的紋理合成的技術(shù)用于圖像混合，并實(shí)現(xiàn)在一般微型計(jì)算機(jī)環(huán)境下快速運(yùn)行的程序系統(tǒng)。
科學(xué)性、先進(jìn)性及獨(dú)特之處
- 近二十年來，紋理合成這個(gè)領(lǐng)域有了迅速的發(fā)展。而基于樣本的紋理合成是近幾年非常流行的新技術(shù)。這為我們的研究提供了豐富的學(xué)習(xí)資源。雖然一些算法在合成速度還是合成質(zhì)量上都達(dá)到了很好的效果，但都是沿用了基于一個(gè)給定的小區(qū)域紋理樣本，按照表面的幾何形狀，獲得較大尺寸的逼真的紋理的路線。
應(yīng)用價(jià)值和現(xiàn)實(shí)意義
- 在提供少量紋理樣本的條件下，基于多樣本的紋理混合的技術(shù)可生成大量的逼真和可控的結(jié)果，在實(shí)際生活中的應(yīng)用十分廣泛，包括生物醫(yī)學(xué)圖像處理、物理紋理編輯、真實(shí)感場(chǎng)景生成等領(lǐng)域。因此，可以預(yù)見到，高效而智能的紋理合成技術(shù)將在工業(yè)和產(chǎn)業(yè)領(lǐng)域產(chǎn)生巨大的價(jià)值，如改善目前生物醫(yī)學(xué)處理圖片的分辨能力，促進(jìn)布料和服裝產(chǎn)業(yè)的設(shè)計(jì)和用戶需求的滿足能力，加強(qiáng)真實(shí)感仿真模擬和訓(xùn)練系統(tǒng)的逼真度等。
學(xué)術(shù)論文摘要
- 我們的目標(biāo)是利用少量的圖像樣本，在普通個(gè)人電腦上合成大量新的圖像。在這篇論文里，我們將展示一個(gè)快速實(shí)現(xiàn)圖像混合并且有高質(zhì)量合成結(jié)果的方法?；趬K的紋理合成能夠有效地提高速度，并且在一定程度上保留圖像的結(jié)構(gòu)。本文提出一種在紋理分析階段為每一個(gè)位置建立候選集的方法，它能為在紋理合成階段產(chǎn)生多樣且質(zhì)量高的結(jié)果圖像提供基礎(chǔ)。采用泊松圖像編輯算法對(duì)合成結(jié)果進(jìn)行進(jìn)一步優(yōu)化。該方法不但能夠自然地融合具有較大色差的樣本圖像，還能克服基于塊的紋理合成在處理結(jié)構(gòu)復(fù)雜的圖片時(shí)不夠精細(xì)的問題。
獲獎(jiǎng)情況
- 無
鑒定結(jié)果
- 無
參考文獻(xiàn)
- [1]Ashikhmin, M. Synthesizing natural textures[C]. In Proceeding of ACM Symposium on Interactive 3D Graphics. New York, NY, USA: 2001. 217–226. [2]Bonet, J. S. D.. Multiresolution sampling procedure for analysis and synthesis of texture images[C]. In Proceedings of SIGGRAPH . New York, NY, USA: 1997. 361–368. [3]Efros, A. A., and Leung, T.K. Texture synthesis by non-parametric sampling[C]. In Proceedings of ICCV. Kerkyra, Corfu, Greece: 1999. 1033–1038. [4]Efros. A.A., Freeman, et al. Image quilting for texture synthesis and transfer[C]. In Proceedings of ACM SIGGRAPH. New York, NY, USA: 2001. 341–346. [5]Eric Risser, Charles Han, Rozenn Dahyot, et al. Synthesizing structured image hybrids[J].ACM Transactions on Graphics (Proceedings of SIGGRAPH 2010) 2010, 29(4): 1--6.
同類課題研究水平概述
- 將基于樣本的紋理合成的算法用到圖像混合上可以將少量樣本圖像的特征進(jìn)行融合而生成大量新的但同時(shí)保留樣本基本特征的圖像。紋理合成是一個(gè)現(xiàn)在正在迅速發(fā)展的技術(shù)，它的廣泛用途使之成為計(jì)算機(jī)圖形學(xué)、計(jì)算機(jī)視覺和圖像處理領(lǐng)域的研究熱點(diǎn)之一。 Heeger and Bergen, '95， Pyramid based texture analysis/ synthesis是最早提出合成彩色紋理的論文之一。他們混合使用Laplacian金字塔和Steerable金字塔來分解輸入紋理 。他們的方法能夠得到一些非常好的效果，但只限于合成基本的具有少量結(jié)構(gòu)特征的隨機(jī)均勻的紋理。Paget and Longstaff, '95, '96, '98，Texture synthesis via a nonparametric Markov random field model，他們的算法不但可以合成任何尺寸的紋理，還更好地支持了任意紋理可以用Markov隨機(jī)場(chǎng)來建模的觀點(diǎn)，但它的缺陷在速度上。De Bonet, '97， Multiresolution sampling procedure for analysis and synthesis of texture images，從之前分解的金字塔中較低分辨率得到的結(jié)果來調(diào)節(jié)限制采樣過程。
