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基于样图的纹理合成研究

作　者: 马方耀
导　师: 魏宝刚
学　校: 浙江大学
专　业: 计算机应用技术
关键词: 纹理合成纹理特征 MRF模型块拼贴图像处理 Graph-Cut 泊松方程
分类号: TP391.41
类　型: 硕士论文
年　份: 2007年
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内容摘要

纹理合成是当前计算机图形学、计算机视觉和图像处理领域的研究热点之一。本文对基于样图的二维纹理合成技术进行了研究，提出了一些新的观点并对一些经典算法做了一定的改进，同时对基于多输入样图的用户约束纹理合成进行了一定的尝试。本文首先介绍了纹理合成技术的内容和目的，接着介绍了纹理合成研究领域中的一些基本概念；然后通过一些典型的算法介绍了当前基于样图的纹理合成的研究现状。在阐述了单样图纹理合成方法后，本文介绍了目前多输入样图纹理合成及可控制纹理合成的概念和内容，并通过现有的一些方法对研究状况和发展趋势做了一定的分析。接着本文在现有的经典的单样图纹理合成算法基础上进行了一定的改进。通过引入纹理样图的特征信息和对采样空间的转化得到了较以往算法相对更好的合成结果；作为进一步的研究，本文在相对成熟的单样图纹理合成算法基础上，尝试基于多输入样图的用户约束纹理合成，从控制合成结果中各样图所占比重和合成结果中元素空间分布两个研究方面做了一定的试验，并取得了比较好的合成效果，在保证合成结果中具有多幅样图特征的前提下做到了一定的用户直观控制。本文算法在计算机动画、大规模场景渲染、图案设计、影视特效和虚拟现实等方面具有一定的应用前景。

全文目录

摘要  3-4
Abstract  4-9
第1章绪论  9-11
第2章基于样图的纹理合成  11-32
  2.1 二维图像纹理合成  11-20
    2.1.1 基本概念  11-16
    2.1.2 典型算法  16-20
  2.2 二维图像纹理合成的扩展  20-28
    2.2.1 多输入样图纹理合成  20-25
    2.2.2 约束纹理合成  25-28
  2.3 关键问题  28-31
    2.3.1 合成采样  29-30
    2.3.2 特征分析与匹配  30
    2.3.3 重叠区域处理  30-31
  2.4 本章小结  31-32
第3章基于块拼接的单样图纹理合成算法的改进  32-45
  3.1 引言  32
  3.2 本文方法介绍  32-39
    3.2.1 纹理预处理  32-35
    3.2.2 采样空间的转化  35-36
    3.2.3 基于动态规划的重叠区域处理  36-39
  3.3 实验结果与比较  39-41
  3.4 对本文方法的进一步讨论  41-44
    3.4.1 纹理特征的选取  41-42
    3.4.2 采样空间的选取  42-43
    3.4.3 度量参数的选取  43-44
  3.5 本章小结  44-45
第4章基于多输入样图的约束纹理合成  45-66
  4.1 引言  45
  4.2 样图比例可调的多输入样图纹理合成  45-59
    4.2.1 基于高斯分布的比例控制器  45-48
    4.2.2 Graph-Cut 方法及应用  48-51
    4.2.3 合成方式的选择  51-52
    4.2.4 跨边界的高斯平滑滤波  52-53
    4.2.5 实验结果与分析  53-59
  4.3 特征元素空间分布可控的纹理合成  59-64
    4.3.1 偏微分方程及求解  59
    4.3.2 泊松方程在图像处理中的应用  59-61
    4.3.3 数学形态学  61-62
    4.3.4 合成方式介绍  62-63
    4.3.5 实验结果与分析  63-64
  4.4 本章总结  64-66
第5章结论和未来工作  66-68
参考文献  68-71
致谢  71

基于样图的纹理合成研究

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