Object Repositioning Based on the Perspective in a Single Image

We propose an image editing system for repositioning objects in a single image based on the perspective of the scene. In our system, an input image is transformed into a layer structure that is composed of object layers and a background layer, and then the scene depth is computed from the ground region that is specified by the user using a simple boundary line. The object size and order of overlapping are automatically determined during the reposition based on the scene depth. In addition, our system enables the user to move shadows along with objects naturally by extracting the shadow mattes using only a few user‐specified scribbles. Finally, we demonstrate the versatility of our system through applications to depth‐of‐field effects, fog synthesis and 3D walkthrough in an image.     

一种改进的全视角人脸纹理图像生成方法

传统的全视角人脸纹理图像生成方法计算量大、鲁棒性差,不能很好地解决配准和接缝问题。为此,提出一种改进方法。对待拼接的人脸图像进行归一化处理,利用基于列特征向量的灰度值匹配算法实现图像的精确匹配,使用双重融合算法处理重叠区域,使图像平滑过渡。实验结果表明,该方法匹配速度较快、鲁棒性较强,能有效消除误匹配。     

一种自然纹理图像生成的新方法

提出了一种新的自然纹理图像生成方法 ,对传统的纹理图像统计模型和结构模型进行了改进 ,能够用来模拟和生成多种自然景物的纹理图像 .实验结果证明 ,该方法能有效地产生具有真实感的自然纹理图像     

基于DIBR和图像融合的任意视点绘制

虚拟视点生成是3维视频会议等应用领域中的关键技术,为了快速高质量地进行任意视点绘制,提出了一种基于深度图像绘制(DIBR)和图像融合的新视点生成方法,该方法首先对参考图像进行预处理,包括深度图像的边缘滤波和参考图像规正,以减少目标图像中产生的较大空洞和虚假边缘;然后利用3维图像变换生成新视点图像,并用遮挡兼容算法对遮挡进行快速处理;接着再对两幅目标图像进行融合得到新视点图像;最后用插值法填充剩余的较小空洞。实验证明,该新方法能获得令人满意的绘制效果。     

基于大位移视点图像的单帧图像修复

提出一种基于大位移视点图像的单帧图像修复算法,利用大位移视点图像中的可见信息修补目标图像中的被遮挡或信息丢失区域.算法的关键在于如何转化大位移视点图像的可见信息为可用信息,以及如何利用得到的可用信息来有效地修补目标图像.在交互指定待修复的目标区域后,算法首先将所有图像分割为不同的平面场景区域,并基于图像匹配将大位移视点图像中的平面场景区域变换到当前视点.因此,其中的可见信息就可被直接使用.进而通过定义合适的修复和融合优先级函数,提出基于纹理合成和图像融合的图像修复算法,利用获得的可用信息来修补目标区域.修复区域和目标图像之间的鬼影现象使用Poisson图像融合算法来消除,以达到无缝的修复结果.实验结果表明,该算法能够修复较大的丢失信息区域中的结构和纹理信息,具有一定的实用价值.     

基于DIBR和图像修复的任意视点绘制

基于深度的图像绘制（DIBR）是高级视频应用的关键技术,为提高视点变换的图像质量,提出一种基于DIBR和图像修复的任意视点绘制方法。首先对深度图像进行形态学处理,以减少视点变换产生的空洞,平滑目标视点内部的物体轮廓;利用视点变换方程生成目标视点;对含有空洞的目标视点采用图像修复算法进行后处理,设计了含有深度项的代价函数,在深度的约束下进行纹理搜索,将最佳匹配块填补到空洞;在修复空洞的过程中采用亮度优先的策略以适应不同的色度采样格式。实验的主观效果对比和PSNR数据都显示本文算法比其他算法更为优越。     

Single View Metrology

We describe how 3D affine measurements may be computed from a single perspective view of a scene given only minimal geometric information determined from the image. This minimal information is typically the vanishing line of a reference plane, and a vanishing point for a direction not parallel to the plane. It is shown that affine scene structure may then be determined from the image, without knowledge of the camera's internal calibration (e.g. focal length), nor of the explicit relation between camera and world (pose).In particular, we show how to (i) compute the distance between planes parallel to the reference plane (up to a common scale factor); (ii) compute area and length ratios on any plane parallel to the reference plane; (iii) determine the camera's location. Simple geometric derivations are given for these results. We also develop an algebraic representation which unifies the three types of measurement and, amongst other advantages, permits a first order error propagation analysis to be performed, associating an uncertainty with each measurement.We demonstrate the technique for a variety of applications, including height measurements in forensic images and 3D graphical modelling from single images.     

遮挡物体移除与图像纹理修补方法

以基于样例修补的目标移除方法为基础,改进了基于样本块的图像纹理修补方法.首先将抠像技术应用到目标物的提取过程中,然后使用图像分割的方法实现了分区修补的目的.改进后的方法能够更好地还原图像的线性特征并且减少图像修补的时间.在此基础上,根据不同角度的图像可以提供更加丰富的修补信息这一思想,进一步提出一种基于多幅图像的修补方法,并取得了更高质量的修补效果.实验结果表明,该方法不仅能够准确地提取并移除图像上不需要的物体,而且能够有效地修补图像受损区域的纹理和结构.     

变化光照的对象图像合成

光照是真实感图形绘制和许多图像应用中的一个非常重要的因素.提出了一种完全基于图像的方法来反映光照变化在绘制对图像时的影响.所提出的方法不是直接去估计对象反射模型中的参数,或是去拟合BRDF函数,而是用奇异值分解(SVD)来拟合Lambertian 对象在光照和几何朝向变化情况下的所有图像集合.其中,光线方向的解析表达可以由样本图像、基图像以及已知类对象的图像集导出,对象在新的光线方向下的图像可通过适当地线性组合基图像而有效地绘出.另外,利用对SVD系数的线性插值可以生成反映对象几何朝向和光线变化的连续变形     

基于单视图的多姿态人脸识别算法

针对基于多视图的多姿态人脸识别方法的缺陷，即需要对每个人脸拍摄多个视图为前提条件，提出了基于单视图的多姿态人脸识别技术，首先基于二元高次多项式函数最小二乘拟合方法由单视图通过变形生成多姿态人脸图像，然后基于该单视图和生成的多姿态图像进行多姿态人脸识别。实验结果表明该文算法识别的正确率远高于经典算法。     

具有织物真实感的图案绘制

针对图案在织物上视觉效果的模拟问题,提出了一种织物真实感图案绘制算法．以纹理合成技术为基础,采用多样图对方式表示织物特性,通过类比的方法获得目标图案在多样图对所代表织物上的视觉效果．实验结果表明,该算法具有良好的通用性,较高的织物真实感．     

A Texture Mapping Approach to 3-D Facial Image Synthesis

A method of synthesising and animating a realistic image of a person's face by means of computer graphics is described. The key feature contributing to realism in image synthesis lies in the use of texture mapping in the rendering of surface detail on the face. Full facial animation is made possible by manipulating a 3-D model of the face in conjunction with a relatively small data set of pre-stored sub-images.     

一种用于动态场景的全景表示方法

针对全景图无法表示动态场景这一问题，提出一种用于动态场景的全景图表示方法，将视频纹理和全景图结合起来，构造动态全景图。系统首先将一系列定点拍摄的图像拼接成全景图，然后用摄像机拍摄场景中周期或随机运动的物体，提取视频纹理，最后视频纹理与全景图对准并融合，生成动态全景图。动态全景图既保持静态全景图全视角漫游的优点，又使得场景具有动态的特征，极大地增强漫游的真实感。     

一种基于深度图的三维/多视点视频视点合成方法

基于深度图的视点合成技术已成为国际视频技术研究的热点之一.本文实现的基于深度图的三维/多视点视频视点合成算法,在点对点的三维变换的基础上增加了深度图预处理、去像素重叠、基于空间对象的插值等优化,此外试图针对不同的应用场合,对变换图像进行不同的空洞填补方法.实验结果表明,本方法最后合成的视点图像具有良好的视觉效果.     

物体多视角三维图象对齐复位的一种新方法

为了高质量准确地对物体多视角三维图象进行快速对齐复位，提出了一种将多个视角三维自然曲面数据精确对齐复位于同一坐标系中的新型迭代方法，该方法根据三维自然曲面的共同特性，并采用不同视角中对应曲面部分的若干单元面法向量误差最小及其对应顶点距离最小的迭代准则来进行对齐复位，同时还详细地叙述了迭代算法的过程，并讨论了提高算法速度与降低累积误差的方法，实例表明，该算法在无需约束三维数据采集过程和不额外增加三维数据采集设备及操作的情况下，不仅速度快，而且由复位后的各视角三维曲面形成的整体表面效果自然逼真。     

Plenoptic Image Editing

This paper presents a new class of interactive image editing operations designed to maintain consistency between multiple images of a physical 3D scene. The distinguishing feature of these operations is that edits to any one image propagate automatically to all other images as if the (unknown) 3D scene had itself been modified. The modified scene can then be viewed interactively from any other camera viewpoint and under different scene illuminations. The approach is useful first as a power-assist that enables a user to quickly modify many images by editing just a few, and second as a means for constructing and editing image-based scene representations by manipulating a set of photographs. The approach works by extending operations like image painting, scissoring, and morphing so that they alter a scene's plenoptic function in a physically-consistent way, thereby affecting scene appearance from all viewpoints simultaneously. A key element inrealizing these operations is a new volumetric decomposition technique for reconstructing an scene's plenoptic function from an incomplete set of camera viewpoints.     

一种可调整步长的适应性图像目标轮廓采样方法

为了更有效地获得三维医学图像，提出了一种可调整步长的适应性图像目标轮廓采样方法。直接获取自临床的层阃间距相对较大的医学图像数据，首先经由图像预处理和图像目标轮廓插值等前期数据预处理操作，然后采用本文提出的一种可调整步长的适应性图像目标轮廓采样方法对图像目标轮廓线上的点进行适应性采样，最后给出了图像目标的三雏表面显示效果图。实验结果证实了方法的可靠性和有效性。该采样方法既保持了图像目标轮廓的尖锐特征和拓扑结构，又较好地实现了数据压缩。     

纹理合成在图像修复中的应用研究

图像修复是数字图像处理领域中的主要研究方向,该文介绍纹理合成技术中的Criminisi算法,并针对其在利用边界点优先权调整修补次序过程中存在的问题,提出一种改进算法,该算法不仅可以有效改善图像的修复效果,还可以在数字图像上实现用背景替换较大的前景物。实验结果证明了其有效性。     

变化光照目标图像合成的球调和方法

光照是真实感绘制技术中的一个关键因素。研究了朗伯反射的球调和表示，提出了一种基于球调和函数的任意光照目标图像生成方法。该方法在给定目标基图像及其对应光照属性的基础上，通过基图像数据矩阵的奇异值分解（SVD）分离场景环境光分量、反演计算场景反射率和表面法向量等。新光照条件下绘制图像时，采用四阶球调和函数拟合入射光和朗伯反射核计算直接光照；间接光照采用分离出的基图像环境光分量拟合。实验表明：该方法能够保证绘制精确度，适合复杂光照条件下的目标图像生成。