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基于云理论和蜜蜂进化型遗传算法的纹理合成研究
作 者: 孙涛
导 师: 徐蔚鸿
学 校: 长沙理工大学
专 业: 计算机应用技术
关键词: 纹理合成 纹理特征 云模型 矢量云 蜜蜂进化型遗传算法 最优样图块
分类号: TP391.41
类 型: 硕士论文
年 份: 2011年
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内容摘要
纹理合成是绘制复杂场景和真实感图形最为常用的技术,其中基于样图的纹理合成是近年发展起来的一种新的纹理处理技术。该技术通过输入小块纹理图像来合成任意大小的、高质量的相似纹理,并将得到满足实时需要的合成速度、形成全自动的合成过程作为研究目标。本文主要研究了基于样图的纹理合成技术,并在已有的理论和算法基础上提出改进措施,主要工作如下:1.为了更好的解决纹理合成的边缘接缝问题,提出了一种基于云理论的纹理合成算法。该算法先把纹理特征描述符做模糊化处理,并进行代数逆运算,从而生成二维纹理特征矢量云。计算各图像块的云距离,实现三维云模型的生长,如此反复计算完成了纹理的合成。实验结果表明,较经典的混沌粒子群优化算法,本文方法合成精度更高,速度更快。2.基于蜜蜂进化型遗传算法和Wang Tiles纹理合成算法,提出了一种最优样图块选择的改进算法。算法缩小了选择的搜索范围,提高了搜索速度。对于小块纹理的合成,该算法很好地保持了纹理细节。实验结果验证了算法的可行性。
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全文目录
摘要 5-6ABSTRACT 6-9第一章 绪论 9-15 1.1 纹理概述 9 1.2 纹理合成的研究背景和意义 9-11 1.3 国内外研究现状 11-13 1.3.1 国外的研究历史与现状 11-13 1.3.2 国内的纹理合成研究现状 13 1.4 本文研究内容与安排 13-15第二章 基于样图的纹理合成算法 15-25 2.1 引言 15 2.2 纹理合成技术概述 15-17 2.3 基于样图的纹理合成算法概述 17-21 2.3.1 图像和纹理 17-18 2.3.2 纹理的分类 18 2.3.3 基于马尔可夫模型的纹理合成 18-19 2.3.4 像素点的邻域及纹理块边界 19-20 2.3.5 邻域匹配和边界匹配准则 20-21 2.4 典型算法合成 21-24 2.4.1 基于像素点的合成算法 21-22 2.4.2 基于块的纹理合成 22-24 2.5 现有纹理合成算法的比较 24 2.6 本章小结 24-25第三章 基于云理论的纹理合成研究 25-40 3.1 云理论概述 25-32 3.1.1 隶属云的定义 25-26 3.1.2 隶属云的数字特征 26-28 3.1.3 云的拓展延伸 28-29 3.1.4 正态云模型理论探究 29-30 3.1.5 隶属云发生器 30-31 3.1.6 多维正态隶属云发生器 31-32 3.2 纹理特征的矢量云表达 32-35 3.2.1 样图纹理的特征描述符构建 32-33 3.2.2 描述符的模糊化处理 33-34 3.2.3 纹理特征的三维云生成 34-35 3.3 基于多分块窗口的纹理合成 35 3.4 实例分析与比较 35-38 3.5 结论 38-39 3.6 本章小结 39-40第四章 基于蜜蜂进化型遗传算法的 Wang Tiles 纹理 合成研究 40-50 4.1 遗传算法简述 40-42 4.1.1 遗传算法背景 40 4.1.2 遗传算法的发展历程 40-41 4.1.3 遗传算法的基本结构 41-42 4.2 蜜蜂进化型遗传算法的研究 42-44 4.2.1 蜜蜂进化型遗传算法提出的背景 42-43 4.2.2 蜜蜂进化机制模型 43-44 4.2.3 蜜蜂进化过程的抽象模型 44 4.3 Wang Tiles 纹理合成算法分析 44-46 4.4 基于 BEGA 算法的 Wang Tiles 纹理合成 46-48 4.4.1 编码的选择 46-47 4.4.2 初始化操作 47 4.4.3 适应度函数的选择 47 4.4.4 蜜蜂进化型遗传算法的纹理合成过程 47-48 4.5 实验结果分析与比较 48-49 4.6 本章小结 49-50第五章 总结与展望 50-52 5.1 总结 50 5.2 展望 50-52参考文献 52-57致谢 57-58附录(攻读硕士学位期间发表论文及参加科研项目) 58-59详细摘要 59-64
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中图分类: > 工业技术 > 自动化技术、计算机技术 > 计算技术、计算机技术 > 计算机的应用 > 信息处理(信息加工) > 模式识别与装置 > 图像识别及其装置
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