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纹理合成和转换的研究

作　者: 周铁军
导　师: 曾培峰
学　校: 东华大学
专　业: 计算机软件与理论
关键词: 纹理合成纹理转换二值化腐蚀颜色空间
分类号: TP391.41
类　型: 硕士论文
年　份: 2012年
下　载: 29次
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内容摘要

纹理合成和转换涉及计算机图形学、计算机视觉领域等多个的研究热点,并且在虚拟现实、计算机视觉等领域都有着广泛的应用。其中为了解决纹理映射中存在的接缝走样问题而提出的基于块采样的纹理合成技术有着更多的应用。鉴于随机拼图结果存在接缝走样、连续性差等弊端以及图像处理技术的不断发展,纹理合成的研究工作有了很大的进展。本文以前人的成果为基础,对纹理合成和转换进一步研究。最小误差分割算法是基于块采样纹理合成和转换的核心算法。通过计算两纹理块重叠区域累计误差,选取一条最佳分割线,在这条分割线上得到的累计误差达到最小,拼接效果最佳。本文分析总结了该过程重复计算导致的合成速度慢的问题,提出了改进算法。对已拼接上去的纹理块与纹理块集合中所有纹理块的累计误差记录到最小误差映射表中。当同一纹理块被多次拼接时可以直接从最小误差映射表中读取保存的纹理块,避免了重复计算过程。在纹理块选取过程中,通过限制可接受误差范围来选取拼接纹理块会得到的合成结果有较大的差异。在改进的选取算法中,对排序后的纹理块前后两者相对误差偏差进行限制,可以确保纹理合成结果稳定、平滑。本文首先回顾了纹理合成和转换的技术的发展历史,并对经典的基于块采样的纹理合成和转换算法进行了介绍,分析了原有算法的思想、特点以及不足,从而提出了改进。本文研究的主要工作概述如下：1、从原有基于块采样的纹理合成算法为基础,提出了纹理合成算法的改进方案。2、通过对重叠区域最小误差分割算法引入最小误差映射表数据结构,提高纹理合成过程的纹理块匹配过程。3、对拼接纹理块可接受误差范围的参数选取方法进行修改,实现选取过程的优化,提高合成图像的质量。4、从原有基于块采样的纹理转换算法为基础,提出了纹理转换算法的改进方案。5、通过对迭代过程中参数的研究,提出了对各个参数的改进。6、提出了无迭代的纹理转换算法,加快了整体转换速度。7、本文用二值化的原始纹理块和合成图像中的黑点百分比折线对比、黑色区域数量折线对比作为合成效果的评价依据,提出评价合成图像效果的算法。实验结果表明改进后的算法在提高合成速度、改善合成效果和评价图像质量方面都是可行的。

全文目录

摘要  5-7
ABSTRACT  7-12
1 绪论  12-18
  1.1 课题背景及意义  12-14
  1.2 纹理合成和转换的研究现状  14-15
  1.3 论文研究内容、研究方法及创新点  15-16
  1.4 论文组织结构  16-18
2 相关理论及技术背景  18-23
  2.1 二值化  18-20
  2.2 数学形态学  20-23
3 基于块采样的纹理合成算法  23-27
  3.1 纹理合成整体算法  23-24
  3.2 最小误差分割算法  24-25
  3.3 最佳纹理块的选取  25-27
4 纹理合成算法改进及优化  27-29
  4.1 整体算法的改进  27-28
  4.2 选取过程的优化  28-29
5 基于块采样的纹理转换算法  29-33
  5.1 纹理转换整体算法  29-30
  5.2 映射后的纹理误差  30
  5.3 纹理转换过程中的误差加权和  30-31
  5.4 纹理转换过程中的迭代  31-33
6 纹理转换算法的改进  33-37
  6.1 迭代参数对纹理转换的影响  33-35
  6.2 无迭代的转换算法  35-37
7 纹理合成效果的评价  37-41
  7.1 评价算法  37-38
  7.2 评价结果  38-41
8 实验结果  41-45
  8.1 纹理合成结果  41-42
  8.2 纹理转换结果  42-45
9 总结  45-46
  9.1 工作总结  45
  9.2 工作展望  45-46
参考文献  46-48
攻读硕士学位期间发表的学术论文  48-49
致谢  49

纹理合成和转换的研究

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