数字图像的风格化绘制

摘要

非真实感绘制技术是计算机图形图像学领域的研究热点，与真实感绘制相比，非真实感绘制更关注的是图形绘制中的个性化、艺术化和抽象化，强化重要信息、忽略非关键信息。卡通渲染作为非真实感渲染研究中一个热点，在教育、即时通信等领域具有广泛运用。基于以上原因，本文针对二维彩色图像进行卡通风格化绘制的问题进行分析，设计一种高效的卡通风格渲染算法，把输入的二维彩色图像转变成拥有卡通图像风格化的数字图像，可用于信息传递。
　　首先，本文介绍了数字图像风格化绘制的研究背景与意义，并简要概述了图像风格化所需要解决的主要问题。在此基础上，我们建立了数字图像风格化绘制中的彩色图像卡通化渲染基本思路与模型。具体的研究内容有:
　　1.在图像的平滑滤波处理方面，本文对所采用的线性平滑算法进行了实验仿真。通过实验结果，展示了去噪平滑操作和锐化操作的效果。
　　2.为了突出图像的边缘信息，在综合目前常用的彩色图像分割技术的基础上，本文提出了基于颜色空间向量模型的区域生长分割，并给出具体的算法步骤。基于这一图像分割方法，进一步给出了新的边缘检测算法。通过仿真实验，本文将提出的新的边缘检测算法与基于Roberts算子边缘检测算法、基于Sobel边缘检测算法进行了对比，其结果展示了这一算法的有效性。
　　3.相比较扫描线填色算法和种子填色算法，本文给出了一种新的区域填充算法，其主要思想是对自定义边缘检测后的图像进行区域的均值填充以使得图像区域更为平滑。
　　最后，本文对上述处理进行了系统集成。该系统通过采用相关算法和本文提出的一些方法，给出了数字图像风格化绘制的一个解决方案。经过实验的对比观察，本课题讨论的算法是切实可用的，而且基本实现了数字图像的卡通风格的渲染，使图像经过简单转化就能以更丰富的内容和形式通过即时通信传播，是对卡通风格渲染技术理论研究和应用的重要补充。

目录

声明

摘要

第1章 绪论

1．1 研究背景与意义

1．2 国内外研究发展现状

1．2．1 非真实感图像绘制的研究背景

1．2．2 卡通图像渲染的研究现状

1．2．3 非真实感图像绘制的应用

1．3 解决的主要问题

1．4 本文的主要工作

1．5 本文组织结构

第2章 彩色图像卡通化渲染的基本模型

2．1 彩色图像与颜色空间向量模型

2．1．1 彩色图像的定义

2．1．2 颜色空间向量模型的定义

2．2 卡通图像

2．2．1 卡通图定义

2．2．2 卡通图像特征

2．3 卡通化渲染的基本思想

2．3．1 卡通风格化渲染流程

2．3．2 彩色图像预处理

2．3．3 彩色图像分割

2．3．4 边缘检测

2．3．5 区域填充

2．4 本章小结

第3章 图像的平滑滤波处理方法

3．1 图像平滑处理基本方法

3．1．1 线性平滑

3．1．2 非线性平滑

3．1．3 自适应平滑

3．2 本系统的平滑算法

3．3 本章小结

第4章 基于颜色空间模型的彩色图像分割

4．1 彩色图像分割

4．1．1 图像分割定义

4．1．2 彩色图像分割技术

4．2 基于颜色向量模型的区域生长的分割

4．3 本章小结

第5章 图像的边缘检测处理方法

5．1 边缘检测算法

5．1．1 Roberts算子

5．1．2 Sobel算子

5．2 自定义边缘检测算法

5．2．1 算法思路

5．2．2 实验仿真

5．3 本章小结

第6章 图像的区域颜色填充算法设计

6．1 颜色填充值的设定

6．2 区域填充

6．2．1 常用区域填充算法

6．2．2 自定义的区域填充算法

6．2．3 实验效果

6．3 本章小结

第7章 系统实现与结果分析

7．1 系统界面

7．2 相关处理的实现

7．3 实验总结

第8章 总结与展望

参考文献

致谢