论文部分内容阅读
基于样图的纹理合成(Texture Synthesis from Samples,TSFS)是一种新的纹理合成技术,能够基于给定的小块样本纹理,合成较大的有相似结构性的纹理。TSFS技术克服了传统纹理合成技术可能造成的纹理接缝、扭曲和调整参数繁琐等问题,在真实感绘制、计算机动画、数据压缩、图像修补和编辑、图像传输等方面具有广泛的应用前景,是计算机图形学、计算机视觉等领域的研究热点之一。 本文阐述了TSFS技术的应用背景与研究意义,以及TSFS技术在国内外的研究发展现状。在此基础上,对现有的典型的TSFS技术进行了总结分析。由于在基于块的纹理合成算法中,块尺寸的大小是直接影响纹理合成质量的关键参数,对块尺寸的自动选择具有重要的现实意义。本文分析了灰度共生矩阵的相关特征参数与纹理图像结构之间的关系,研究了纹理能量指数与最佳样本块尺寸之间的联系,用于块尺寸的自动选择。 本文提出一种基于颜色相似度的块尺寸自动选择算法。在纹理样本上按扫描线顺序滑动子块直到遍历所有位置,对子块与纹理样本的直方图进行归一化与均值滤波预处理,然后计算二者直方图的交;在不同子块位置的上述计算结果中,取其最大值作为子块与样本的颜色相似度。针对颜色相似度与块尺寸的近似单调递增关系,采用二分法计算相似度阈值点所对应的横坐标,将其作为纹理合成的块尺寸。多种类型纹理的实验结果表明,该方法自动选择的块尺寸与最佳经验取值范围相吻合。该方法不仅适用于结构性纹理的合成,同样适用于随机性纹理的合成,能够获得理想的合成结果。