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基于非线性滤波器的视频图像卡通化的关键技术研究

作　者: 曾冬梅
导　师: 陈锻生
学　校: 华侨大学
专　业: 计算机应用技术
关键词: 人像卡通化视频风格化双边滤波器冲击滤波器个性化卡通
分类号: TP391.41
类　型: 硕士论文
年　份: 2013年
下　载: 2次
引　用: 0次
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内容摘要

传统的二维卡通制作需要专业的动画师经过大量复杂的绘制工作才能完成。虽然Photoshop、Premiere Pro等商业软件的卡通编辑已经得到了简化，但是它们存在大量复杂的人机交互和对用户的要求比较高，未经训练的人很难使用它们来生成个性化的卡通。然而，个性化的卡通广泛应用于电子贺卡、网上聊天、手机彩信等领域。因此，本文主要针对普通用户对彩色的视频图像进行风格化渲染以生成个性化的卡通。本文通过使用非线性滤波的平滑方法保留视频图像中的视觉元素，结合边缘检测所得的轮廓曲线，获得视频图像卡通风格化渲染的效果。展开的研究内容如下：（1）通过深入比较和分析双边滤波器对彩色图像和灰度图像进行平滑去噪的效果和速度的差异，本文提出结合双边滤波器和DoG（高斯差分）算子的彩色人像卡通化的新算法——BFDoG算法。该算法对检测到的灰度边缘图像进行双边滤波平滑，在消除噪声点的同时，增强了边缘的连续性，提高了算法的运行速度；通过增加迭代的双边滤波器的亮度扩散因子的取值从而减小双边滤波迭代次数的方法，在图像卡通颜色渲染效果相当的前提下，显著提高了算法的运行效率。（2）基于冲击滤波器在平滑图像的同时锐化边缘的高效性，本文结合改进的冲击滤波器和DoG算子，提出彩色视频图像卡通风格化的新算法——SFDoG算法。与传统的双边滤波器算法相比，该算法获得了更好的卡通风格化效果和更快的速度，并能够通过系列图像的风格化转换自动生成个性化的卡通视频。通过对BFDoG和SFDoG两种算法的性能进行比较和分析，可得出：在时间允许的前提下，使用BFDoG算法能够获得艺术感更好的卡通图像；在时效性要求较高的领域，使用SFDoG算法能够在图像风格化渲染效果相当的前提下，获得更快的运行速度，可直接生成个性化的卡通。

全文目录

摘要  3-4
Abstract  4-8
第1章引言  8-13
  1.1 研究背景和意义  8
  1.2 国内外的研究现状  8-10
    1.2.1 国外研究状况  8-10
    1.2.2 国内研究状况  10
  1.3 主要研究内容和论文章节安排  10-13
    1.3.1 主要研究内容  10-11
    1.3.2 论文研究工作的特色  11-12
    1.3.3 论文章节安排  12-13
第2章基于双边滤波器和 DoG 算子的人像卡通化新算法  13-30
  2.1 双边滤波器  13-19
    2.1.1 双边滤波器的原理  13-15
    2.1.2 对彩色图像和灰度图像进行双边滤波去噪的性能比较  15-19
  2.2 DoG 算子  19-21
  2.3 软量化  21-23
  2.4 BFDoG 算法设计  23-26
  2.5 实验结果分析  26-29
  2.6 本章小结  29-30
第3章基于冲击滤波器的视频图像卡通化的新算法  30-43
  3.1 冲击滤波器  30-34
    3.1.1 冲击滤波器的原理  31-32
    3.1.2 公式离散化  32-34
  3.2 高斯差分边缘检测算子  34
  3.3 颜色量化  34-35
  3.4 SFDoG 算法设计  35
  3.5 实验结果分析  35-42
  3.6 本章小结  42-43
第4章两种算法的性能比较与分析  43-47
  4.1 两种算法的效果比较  43-44
  4.2 两种算法的速度比较  44-46
  4.3 本章小结  46-47
第5章总结与展望  47-49
  5.1 全文总结  47-48
  5.2 下一步研究工作  48-49
参考文献  49-52
致谢  52-53
个人简历、在学期间发表的学术论文和研究成果  53

基于非线性滤波器的视频图像卡通化的关键技术研究

内容摘要

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