二维彩色图像的蜡笔画风格实现

提出了一种基于2D图像的蜡笔画风格自动生成算法,通过分析真实蜡笔画纹理的结构特征和艺术特点,抽象出蜡笔画的简单模型,探索地利用了噪声纹理方法,结合图像自身轮廓信息,分别完成了图像色彩区域和轮廓区域的蜡笔画风格渲染,并在YIQ颜色空间运用FLIC算法生成了笔触的走势纹理,使最终产生的结果非常相似于手绘效果,从而实现了计算机辅助生成蜡笔画风格的目的。     

结合蚁群优化搜索的图像综合特征类比在风格生成中的应用

为了解决图像风格虚拟生成过程中的参数控制困难以及运算时间较长的问题,提出了一种鲁棒的方法。该方法首先采用基于图像分割的综合特征区域纹理特征生成算法,通过与样本图像相似区域匹配获得新风格的图像;并将蚁群优化算法运用到纹理的匹配过程中以加速整个流程。实验结果表明,该算法在缩短算法时间的同时可以通过参数控制所得图像风格;以蚁群优化为代表的随机性算法能较大程度提高图像风格虚拟生成系统的综合性能。     

基于图像的流体型风格画仿真研究

为了模拟艺术家的流体型风格绘画,提出了一种新的流体型风格化图像绘制算法。提取图像中的流体信息,通过随机扰动生成纹理参考图,再运用小波技术的融合方法,使得输出图像具有流体效果,最后采用色彩转换的方法,将颜色参考图中的色彩特征转换到绘制图像上。实验结果表明,该算法自动化程度高,复杂度低,渲染效果更接近于流体型风格绘画。     

一种基于色彩和纹理分析的图像分割算法

提出一种基于种子区域增长的快速图像分割方法.该算法首先对输入彩色图像进行色彩量化处理.然后根据图像中量化色彩标签的分布情况,通过设置不同尺寸的图像窗口快速寻找种子区域,并结合图像中的色彩和纹理特征,实现种子区域的快速增长.实验结果表明,本文所提出的图像分割算法在计算时间和分割效果上均有较好性能,特别适用于基于内容的图像检索等应用.     

应用运动模糊方法仿真铅笔画纹理

通过分析真实铅笔纹理的特点,提出了一种基于运动滤波器的仿真铅笔纹理的新方法.首先对用户输入的图像进行边缘检测,提取轮廓信息,然后对传统白噪声生成法进行改进,将参考图像由RGB色彩空间转换到HSV色彩空间,通过亮度值控制噪声点的产生几率,最后应用运动模糊方法代替传统的线积分卷积(LIC)方法模拟铅笔纹理,得到具有素描风格的结果图像.实验结果表明,该方法生成效果接近于手绘风格,且无需用户交互,适合于动画制作等很多领域的应用.     

一种基于SVD的图像水彩风格绘制算法

针对传统图像水彩风格生成算法时间效率低,且容易出现色彩不协调的问题,提出一种基于奇异值分解SVD(singular value decomposition)的图像水彩风格绘制算法。利用SVD算法提取图像的主成分,再通过mean-shift算法实现图像的水彩风格效果。采用色彩传递算法,改善图像水彩风格的色彩视觉效果。实验结果表明,该算法实现的水彩风格艺术效果良好,可提高时间效率,同时色彩传递技术也使得水彩风格的艺术效果更加灵活多变。     

基于K均值聚类分割彩色图像算法的改进

基于人类视觉将图像分割成若干个有意义的区域是目标检测和模式识别的基础.应用K均值聚类算法对图像进行分析,分析了图像的空间、色彩以及纹理特征对聚类效果的影响,针对K均值算法的存在的过分割问题提出了一种修正方法,先基于空间、颜色和纹理特征分割图像,再基于色彩及纹理特征进行合并,解决了K均值聚类产生的过分割问题,并在区域合并时引入修正函数,抑制了图像中因场景明暗变化而产生的斑点.实验结果表明提出的聚类算法对图像分割效果有明显提高.     

基于纹理和草图的图像铅笔画绘制

针对目前铅笔画生成方法中的线条不够灵活、纹理缺少方向感的问题,提出了一种基于带方向的纹理和线条草图将一幅图像转换为铅笔画风格的方法。首先,对输入图像进行直方图匹配得到图像的色调图,并将图像分割为多个区域,对每个区域,根据其颜色和形状计算其色调和方向,以此决定铅笔纹理的色调和方向;然后,通过可调整的线性卷积方法得到铅笔画的线条草图;最后,将纹理和草图结合得到铅笔画效果。运用提出的方法对不同类型的自然图像进行了铅笔画的转换,并与已有的线卷积积分方法和基于色调的方法进行了对比。实验结果表明带方向的区域纹理能更好地模拟手工铅笔画纹理的方向,可调整的线条能够更好地模拟手工铅笔画的线条的随意性和灵活性。     

曲线笔触渲染的图像风格迁移

目的 针对GANILLA、Paint Transformer、StrokeNet等已有的风格迁移算法存在生成图像笔触丢失、线条灵活度低以及训练时间长等问题,提出一种基于曲线笔触渲染的图像风格迁移算法。方法 首先按照自定义的超像素数量将图像前景分割为小区域的子图像,保留更多图像细节,背景分割为较大区域的子图像,再对分割后的每个子区域选取控制点,采用Bezier方程对控制点进行多尺度笔触生成,最后采用风格迁移算法将渲染后的图像与风格图像进行风格迁移。结果 与AST （arbitrary style transfer）方法相比,本文方法在欺骗率指标上提升了0.13,测试者欺骗率提升了0.13。与Paint Transformer等基于笔触渲染的算法对比,本文能够在纹理丰富的前景区域生成细粒度笔触,在背景区域生成粗粒度笔触,保存更多的图像细节。结论 与GANILLA、AdaIN （adaptive instance normalization）等风格迁移算法相比,本文采用图像分割算法取点生成笔触参数,无需训练,不仅提高了算法效率,而且生成的多风格图像保留风格化图像的笔触绘制痕迹,图像色彩鲜明。     

基于色彩均匀度的自然图像色彩-纹理分割方法

针对现有图像分割方法中存在的计算复杂,分割结果平滑性不好等问题,提出了基于色彩均匀度的自然图像色彩—纹理分割方法ISBEC。该方法首先对输入图像进行色彩量化,然后利用量化得到的索引图同时进行色彩分割和基于色彩均匀度的多尺度纹理分析,接着将纹理和色彩分割的结果加以结合,最后合并去掉过分割区域。将灰度图像转为色彩分量相同的彩色图像后,ISBEC算法同样可以用于灰度图像的分割。实验结果验证了ISBEC对自然图像色彩—纹理分割的有效性。     

线积分卷积与双色调映射相结合的彩色素描模拟方法

目的 目前学者已经设计了很多模拟油画、水彩、水墨等风格的非真实感绘制方法,而能够生成彩色素描的算法还不是很多。针对这一课题,在前人工作的基础上,结合线积分卷积与双色调映射技术,改进了一种彩色素描模拟方法。方法 首先基于K-means聚类对彩色图像进行分割,通过计算色彩差异性为每个区域指定两种基本色,并利用双色调映射技术计算每种颜色的密度。而后利用线积分卷积分别生成两个基本色层的素描纹理,并将两层纹理相融合来生成彩色纹理。与此同时,利用霓虹变换生成素描轮廓线。最后,将轮廓与彩色纹理相融合来得到彩色素描效果。结果 实验结果表明,本文方法能够实现由彩色图像到彩铅画的自动、实时转化。结论 本文方法从轮廓和纹理两个角度模拟了真实的彩铅绘画过程。基于K-means聚类的分割方法得到的结果能够更好地反映彩色图像的颜色分布特性。通过色彩差异性计算指定基本色的策略提高了该环节的效率,满足了实时性要求。由于粉笔、蜡笔等绘画风格的调色与彩铅画类似,本文不同颜色层上下叠加的方式可以扩展到对其他介质绘画的模拟当中。     

一种流体艺术风格的自适应LIC绘制方法

把LIC算法应用到非真实感绘制中,提出一种自适应流体艺术图的LIC绘制方法.对源图像亮度分量计算切矢量场,然后对其进行增强、平滑处理获得结构矢量场;通过随机扰动源图像获得纹理参考图像;根据结构矢量场和纹理参考图像的局部特征产生可变的LIC积分步长和步数,自适应地处理纹理参考图像;最后对绘制效果进行颜色渲染,生成具有丰富颜色特征的流体艺术图.实验表明,该方法能够较好地模拟诸如梵高画的流体艺术风格,呈现生动、灵活的波动感.     

苗绣艺术风格针迹模拟研究

摘 要： 非真实感绘制(NPR)也称艺术化渲染,主要用于模拟艺术化的绘制风格。随着图像 处理技术的不断发展,研究者已经对中国特有的中国水墨画、烙画、云南重彩画等艺术作品进 行了模拟,目前对苗族刺绣的数字化模拟研究还不多见。苗族刺绣也称苗绣,经国务院批准列 入我国第一批国家级非物质文化遗产名录,是我国装饰艺术园地里的一朵奇葩。以苗绣为研究 对象,根据真实苗绣艺术作品特点,提出了一种多角度针迹的苗绣艺术风格绘制方法。首先, 针对苗绣图案构图手法夸张、层次分明的特点,将目标图像灰度处理,采用多阈值处理图像的 方法分割出多幅刺绣图像;然后采用形态学方法消除杂散点、填充空洞点并平滑图案边缘,获 得圆润自然、紧凑饱满的特征图案;接着,使用一种基于图像矩阵空间变换和添加纵向纹理的 针迹生成算法使每一幅刺绣图像生成不同角度的苗绣针迹纹理;再用图像线性组合的方法将多 幅苗绣针迹纹理图像合成为纹理图;最后用 Alpha 透明度混合算法将苗绣纹理图和目标图像叠 加,获得苗绣图案设色对比强烈的艺术特征,产生效果图像。实验证明,该方法能够模拟出真 实苗绣艺术作品的多角度针迹纹理效果。     

反正切色调分化模型的铅笔画绘制

目的 在现阶段采用计算机模拟绘制真实铅笔画往往不能够逼近真实效果,主要原因之一是没有考虑到真实铅笔画中的色调较灰度图像有着更明显的暗灰亮层次变化的特性,基于这一问题提出一种新的铅笔画自动生成算法。方法 一方面在外轮廓提取中采取了LAB空间色差图与纹理图结合的方法,取代了传统基于梯度图的方法;另一方面保留了纹理色调连续变化的特点,且为了体现色调的分层效果提出了反正切色调分化模型,其核心思想是基于图像暗灰亮图层的像素比例来自适应地调整像素灰度值以达到色调分层的目的。结果 本文算法能够避开噪点的影响更好地展示细节,同时解决了直接分层结果中色调变化突然的缺陷,实现了亮度分层与色调连续变化的结合。结论 新算法在最终效果上较其他算法的优势体现在两方面,一是轮廓线的连续性更好,对比度更强,其次是纹理的效果能够同时兼顾连续性和分层,这是其他算法做不到的,本文算法适用于所有不同分辨率的彩色或灰度图像,且分辨率越高效果越好。     

Image-based color ink diffusion rendering

This paper proposes an image-based painterly rendering algorithm for automatically synthesizing an image with color ink diffusion. We suggest a mathematical model with a physical base to simulate the phenomenon of color colloidal ink diffusing into absorbent paper. Our algorithm contains three main parts: a feature extraction phase, a Kubelka-Munk (KM) color mixing phase, and a color ink diffusion synthesis phase. In the feature extraction phase, the information of the reference image is simplified by luminance division and color segmentation. In the color mixing phase, the KM theory is employed to approximate the result when one pigment is painted upon another pigment layer. Then, in the color ink diffusion synthesis phase, the physically-based model that we propose is employed to simulate the result of color ink diffusion in absorbent paper using a texture synthesis technique. Our image-based ink diffusing rendering (IBCIDR) algorithm eliminates the drawback of conventional Chinese ink simulations, which are limited to the black ink domain, and our approach demonstrates that, without using any strokes, a color image can be automatically converted to the diffused ink style with a visually pleasing appearance     

复杂背景下彩色数字图像分割算法研究

为了提高复杂背景下彩色数字图像分割的准确率,减少噪声对图像处理的干扰,尽可能的缩短运行时间,需要对复杂背景下彩色数字图像分割算法进行研究。当前图像分割算法在彩色数字图像分割的过程中,仅仅考虑了图像像素的亮度值,没有考虑其空间特征,存在计算的复杂性过大等缺陷,影响彩色数字图像处理效果。为此,提出了一种基于随机权重粒子群的复杂背景下彩色数字图像分割算法。该算法先采用多尺度均匀滤波方法,对复杂背景下彩色数据图像进行划分,其中包含噪声和不含噪声的像素点的亮度值、结构元素以及局部区域内的图像像素加权亮度密度特征。采用多段图分割获取彩色数字图像的优化分割,在平滑项中代入彩色数字图像梯度信息,对彩色数字图像分割结果中的弱边界进行剔除,从而实现准确的彩色数字图像分割。实验仿真证明,所提算法增加了彩色数字图像分割的对比度和信噪比,提高了复杂背景下彩色数字图像分割的准确性。     

流线形风格化图像生成算法

流线形风格化图像是印象派风格的典型代表,其艺术特点是通过流线条表现狂野与活泼的流动感,又通过色彩的层叠感表现时空的凝滞性.提出一种流线形风格化图像绘制算法,通过提取目标图像的结构矢量场,利用欧拉弹性模型进行光顺化得到流线场;通过结合凹凸映射的多源光照渲染和色彩扰动得到色彩层叠感强的纹理图;然后利用线积分卷积方法对流线场和纹理图进行合成,并利用样本梵高图像进行颜色传输得到最终的绘制结果.实验结果表明该算法自动化程度高,绘制结果具有较好的流线流动感和色彩层叠感.     

一种鲁棒的多特征彩色图像检索新方法

为了提高彩色图像检索的准确性,以回归型支持向量机(SVR)理论为基础,结合重要的图像边缘信息,提出了一种鲁棒的多特征彩色图像检索新方法。该方法首先利用回归型支持向量机(SVR)理论,对原始图像进行去噪处理及彩色边缘提取;然后将整个彩色边缘划分成局部网格区域,并分别计算出每个网格区域的颜色直方图和纹理直方图;最后综合利用上述网格区域的颜色直方图和纹理直方图来计算图像间内容的相似度,并进行彩色图像检索。实验结果表明,该方法不仅能够准确、快速的检索出用户所需图像,而且对光照、锐化、模糊等噪声攻击均具有较好的鲁棒性。