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艺术肖像剪纸生成及其心理认知评价

作 者: 孟梦
导 师: 贾云得;朱松纯
学 校: 北京理工大学
专 业: 计算机科学与技术
关键词: 肖像剪纸 人脸感知 与或图 二值化 镂空绘制 方向场 心理学实验
分类号: TP391.41
类 型: 硕士论文
年 份: 2011年
下 载: 39次
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内容摘要


肖像剪纸是利用简洁的二值逻辑表达复杂的人物形态,并且极具艺术特色的民间美术形式。由于人对于二值图像采用自顶向下的特殊识别机制,及对人脸结构感知的敏感性,使得肖像剪纸的创作与其他剪纸主题和其他艺术肖像形式相比更为困难。为达到逼真的肖像剪纸效果,不仅要求艺术家具备高超的技艺,而且通常会耗费较长的创作时间。传统的基于灰度图像二值化的数字肖像剪纸生成方法对图像本身的依赖性较大,不仅受图像质量的局限性容易出现五官不完整、边缘粗糙等问题,破坏了人物的相似性及美观性,而且不具备剪纸本质的纹样、镂空等艺术特色。本研究提出了一种基于与或图的数字肖像剪纸生成方法,从本质上弥补了传统方法的缺陷,并从心理认知的角度分析了本文方法的有效性。本文的框架如下:(1)基于与或图的人脸肖像剪纸生成。人脸是肖像剪纸创作中最重要的一个环节,对人物相似性具有直接影响,我们结合艺术家创作肖像剪纸时的先验信息,将其加入到人脸与或图建模和生成算法中,首先通过自底向上过程提取肖像中表达人物特征的信息,然后通过自顶向下过程进行艺术性约束,从本质上解决了传统二值化算法依赖于图像质量、艺术性不强等问题。(2)针对头发和衣服的剪纸后处理。头发和衣服也是肖像剪纸创作中不可或缺的部分,飘逸的头发线条和明暗错落有致的衣服镂空是肖像剪纸艺术性的关键所在。我们从大量肖像剪纸的创作技巧出发,针对头发,通过计算方向场获得头发走向,在方向场上进行采样生成具有剪纸艺术特色的镂空线条;针对衣服,在保留衣服结构信息的基础上,通过计算明暗信息和深度信息,得到镂空的位置、大小、朝向,最后进一步借鉴传统剪纸纹样,将纹样进行变形后对衣服进行填充。(3)基于心理学认知实验的算法评价。这一部分从心理感知的角度对本文提出的算法进行评价,提出并验证了影响肖像剪纸相似性的关键因素,这对肖像剪纸的创作和研究都具有重要意义。

全文目录


摘要  5-6
Abstract  6-10
第1章 绪论  10-21
  1.1 本论文研究的目的和意义  10-11
  1.2 国内外研究现状及发展趋势  11-19
    1.2.1 基于灰度图像的剪纸生成方法  11-12
    1.2.2 非真实感绘制领域的发展及其艺术感知评价  12-15
    1.2.3 人脸感知研究  15-17
    1.2.4 二值图像的认知心理学研究  17-19
  1.3 论文的研究内容及组织结构  19-21
第二章 人脸与或图建模及面部肖像剪纸生成  21-34
  2.1 引言  21
  2.2 人脸肖像剪纸生成  21-33
    2.2.1 ASM 人脸定位  21-23
    2.2.2 二值化算法  23-25
    2.2.3 基于三角剖分的图像形变  25-26
    2.2.4 人脸与或图建模  26-30
    2.2.5 基于与或图的人脸剪纸生成  30-33
  2.3 本章小结  33-34
第3章 肖像剪纸后处理  34-43
  3.1 引言  34
  3.2 头发后处理  34-39
    3.2.1 基本要素图(Primal Sketch)和方向场(Orientation Field)  34-37
    3.2.2 Poisson Disk 采样  37-38
    3.2.3 生成镂空线条  38-39
  3.3 衣服后处理  39-42
    3.3.1 各向非异性噪声采样(Anisotropic Noise Sampling)  39-40
    3.3.2 纹样计算和填充  40-42
  3.4 本章小结  42-43
第4章 肖像剪纸心理感知评价与研究  43-54
  4.1 引言  43
  4.2 心理学实验数据处理方法-方差分析(ANOVA ANalysis Of VAriance)  43-45
  4.3 肖像剪纸准确度感知实验与分析  45-52
    4.3.1 实验一:面部识别率实验  45-47
    4.3.2 实验二:头发2D 感知实验  47-50
    4.3.3 实验三:衣服3D 感知实验  50-52
  4.4 本章小结  52-54
结论  54-56
参考文献  56-60
攻读学位期间发表论文与研究成果清单  60-61
致谢  61

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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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