基于约束的多样图纹理设计与合成算法

提出了多样图纹理设计的概念,将块拼贴纹理合成方法和点匹配纹理合成方法相结合合成纹理图案。利用块拼贴合成方法合成背景及一些前景的部分,避免了基于点的纹理合成所产生的条带化、模糊等现象。同时,采用点匹配的合成方法合成一些前景及一些前景的部分,解决了块拼贴在小区域覆盖到其他区域的问题,并且利用图像平滑技术,使拼接处自然过渡。由于采用了以上两个算法相结合,在合成速度上已经大大超过了徐晓刚约束多样图纹理合成算法。     

螺旋状匹配搜索的块拼贴纹理合成

基于样图的纹理合成方法是继纹理映射、过程纹理合成等方法后发展起来的一种纹理拼贴方法。该文在Efros块拼贴算法和徐晓刚的螺旋状点匹配搜索算法基础上,提出了一种螺旋状匹配搜索的块拼贴算法。该算法利用纹理块的连惯性,在搜索待合成纹理块时,在已合成纹理块在样本图像中位置的邻域进行搜索,找到匹配纹理块后进行输出。该方法大大加快了纹理合成的速度,与Efros块拼贴算法相比,在合成质量不变的基础上,合成速度平均提高了10倍。对于不同的纹理进行实验,其结果也令人满意。     

基于块拼贴技术的纹理传输研究

本文提出一种改进的块拼贴纹理传输算法,首先给出一种基于样图的块拼贴纹理合成方法,该方法采用图论中的最大流-最小割算法对纹理块之间的匹配进行优化;然后在此算法基础上,通过增加一个对应图约束对纹理传输问题进行了研究,为了提高纹理传输的质量,提出了一个迭代传输的解决方案。实验结果表明纹理传输的结果令人满意。     

利用相关性的快速块拼贴纹理合成

通过总结已有的纹理合成算法,采用基于样图的纹理合成方式提出了一种快速块拼贴纹理合成算法。该算法基于纹理的相关性,在搜索最佳目标纹理块时,通过相关位置偏移技术在样图中映射出已合成块的地址,适时加入螺旋搜索方法,利用块边界匹配算法将搜索到的地址块进行匹配,直到找到符合误差阈值的纹理块然后进行输出合成。通过实验发现,算法在处理随机性纹理和结构性纹理时都能取得比原先算法更好的合成效果,合成时间也大大加快。     

基于人工蜂群的D-Tile纹理合成算法

基于块的纹理合成通过拼接给定纹理样图中的纹理块来合成纹理。其主要思想是从给定纹理样图中选取一组纹理块,将这些纹理块按照某种方式进行拼接得到最终的输出纹理。基于人工蜂群的D-Tile纹理合成算法首先引入人工蜂群算法的思想,选择出边界像素差异性较小的4个正方形纹理块来制作D-Tile,用边界差异性较小的纹理块进行拼接能够降低D-Tile内部缝隙的明显程度,选择正方形纹理块则增加了对样图角部信息的利用;其次,4个正方形纹理块有重叠拼接,分别连接对角线,取中心菱形纹理块作为D-Tile初始框架,该框架的选取能够避免D-Tile拼接时存在的拐角不匹配问题;最后,D-Tile按照边界颜色匹配的原则进行无缝拼接,最终实现纹理合成。实验结果表明,该算法对于各类型纹理的合成都有一个良好的视觉效果。     

螺旋线状搜索的快速块匹配纹理合成

为了避免纹理映射技术可能带来接缝走样的缺陷和过程纹理合成中复杂参数的调试,采用基于样图的纹理合成方法提出了一种新算法.该算法基于纹理的连贯性,在采用徐晓刚螺旋线状搜索算法的同时,结合了梁林的块拼贴纹理合成算法,即利用连贯性在样图中已合成纹理块位置向邻域扩展进行螺旋搜索,直到搜索到最佳匹配纹理块,然后进行纹理合成.大量实验结果表明,该算法与上述两种算法相比在合成效果上更加理想,合成时间也大大提高.     

一种基于自适应块拼接的纹理合成方法

纹理合成是当前计算机图形学、计算机视觉和图像处理领域的研究热点之一。本文在MRF模型和已有块拼接技术的基础上提出了一种自适应块拼接算法，该方法在全局最优的前提下进行不同大小纹理块的拼接，并使图像中的像素带有与视觉相关的权值，不仅在保证合成速度的同 时得到了更好的合成效果，而且从理论上统一了逐点合成和逐块合成两种基本方法。     

块拼接技术的改进及其在纹理传输中的应用

为了改善块拼接纹理合成图片在接缝处不平滑的现象,以及为了证明纹理传输约束的多样性,文中提出了一种改进的块拼接纹理合成技术,并把这种技术应用到了纹理传输中。文中对块拼接技术中最小切割路径的计算加入梯度结构信息,并且在选择匹配块时综合考虑重叠区域累计误差和最小切割路径,此外将改进的块拼接技术应用到纹理传输上,并对传输过程中依据的约束量的多样性进行探究。实验结果表明,改进的块拼接技术能够获得视觉上更好的合成结果,接缝处更加流畅连续,此外也验证了纹理传输中依据的两幅图像的对应约束量是多样的并不是单一的。     

块拼接纹理合成算法在图像拼接中的应用

小面积图像往往满足不了人们在工作中的需求,很多时候人们需要是大面积的图像,因此就需要一种算法来将相关的小范围拍摄的图像拼接成大图像,即实现全景图拼接。文中从块拼接纹理合成出发,并对块拼接纹理合成算法进行改进,将块拼接的原理应用到图像拼接上,并对像素加入与人视觉有关的权值进行接缝处理。实验结果表明,该方法简单实用,对于基本的由不同方位拍摄的图像都可以通过本算法进行拼接,并通过对接缝处的处理,取得了较好的结果。     

基于纹理延伸和三角块拼接的快速曲面纹理合成

对相邻的已合成三角形个数为1的待合成三角形使用"纹理延伸"的方法进行纹理合成;对相邻的已合成三角形个数大于1的待合成三角形采用梯形模板匹配的三角块拼接方法进行纹理合成.实验结果与理论分析表明,该算法合成质量较高,合成速度较现有方法提高了1/3.     

块纹理合成的优化计算

针对块纹理合成方法,深入分析了块的形状、大小以及相邻块间重叠区域等参数对合成效率的影响,并基于纹理的特征及其变化的周期和重叠区域的约束性等给出了衡量这些参数作用的度量方法.该方法能自适应地优化这些参数,提高纹理合成的效率.     

基于图像类推的场景编辑

在Hertzmann的图像类推算法的基础上,使用块拼贴的纹理合成算法来实现其中的点匹配算法、提出了一个有效的场景编辑算法．为了使合成效果更加自然,本文通过加入一个边界宽度来改进efros提出的动态规划算法以及借鉴纹理传输的思想,使得目标图的边界缝合更加自然,实验表明结果令人满意．     

Texture synthesis via the matching compatibility between patches

A new patch-based texture synthesis method is presented in this paper. By the method, a set of patches that can be matched with a sampled patch for growing textures effectively, called the matching compatibility between patches, is generated first for each patch, and the set is further optimized by culling the patches that may cause synthesis conflicts. In this way, similarity measurement calculation for selecting suitable patches in texture synthesis can be greatly saved, and synthesis conflicts between neighbouring patches are substantially reduced. Furthermore, retrace computation is integrated in the synthesis process to improve the texture quality. As a result, the new method can produce high quality textures as texture optimization, the best method to date for producing good textures, and run in a time complexity linear to the size of the output texture. Experimental results show that the new method can interactively generate a large texture in 1024 × 1024 pixels, which is very difficult to achieve by existing methods. Supported by the National Basic Research Program of China (Grant No. 2009CB320802), the National Natural Science Foundation of China (Grant Nos. 60773026, 60833007), the National High-Tech Research & Development Program of China (Grant Nos. 2006AA01Z306, 2008AA01Z301), and the Research Grant of University of Macau     

纹理的标准性和强标准性纹理的快速识别及合成

分析了纹理合成中时间开销最大的匹配过程,发现了对一类具有特征任意匹配性纹理,可以大大降低匹配精度甚至忽略匹配过程,从而加快纹理生成速度．通过对这类纹理特性的概括,引入了纹理标准性概念,利用可变尺度滑动窗口的灰度距离对标准性进行度量;并结合大量统计结果,给出纹理标准性区分标准,对强标准性纹理使用低精度的匹配或零搜索来合成纹理．实验结果证明,文中对于强标准性的纹理区分可靠有效,生成纹理的速度大大提高,且质量无明显降低．     

Transition Texture Synthesis

Synthesis of transition textures is essential for displaying visually acceptable appearances on a terrain. This investigation presents a modified method for synthesizing the transition texture to be tiled on a terrain. All transition pattern types are recognized for a number of input textures. The proposed modified patch-based sampling texture synthesis approach, using the extra feature map of the input source and target textures for patch matching, can synthesize any transition texture on a succession pattern by initializing the output texture using a portion of the source texture enclosed in a transition cut. The transition boundary is further enhanced to improve the visual effect by tracing out the integral texture elements. Either the Game of Life model or Wang tiles method are exploited to present a good-looking profile of successions on a terrain for tiling transition textures. Experimental results indicate that the proposed method requires few input textures, yet synthesizes numerous tileable transition textures, which are useful for obtaining a vivid appearance of a terrain.     

基于自动结构延伸的图像修补方法

针对图像修补问题中结构信息修补的难题, 提出一种自动延伸图像中显著结构信息并完成图像修补的方法. 通过提取图像未知区域周围的显著结构信息, 并依据结构信息的趋势向未知区域中自动延伸, 形成指导修补的辅助线. 沿着辅助线修补显著结构信息后再利用基于块的纹理合成修复余下的未知区域. 实验结果证明本文提出方法相比传统基于块的纹理合成方法能够得到更好的修补效果.     

利用相关性原理纹理合成的改进算法

针对Ashikhmin等提出的纹理合成算法存在时间开销大、容易出现接缝等问题,给出一种改进的基于相关性原理的纹理合成算法。将Ashikhmin算法基于像素点的纹理合成推广到基于块的纹理合成,在匹配过程中采用新的误差度量标准,加速了匹配过程,使纹理合成效果更符合视觉要求。通过仿真实验验证了该算法的有效性。