照片和视频的风格化处理技术及系统设计

论文摘要

随着计算机图形学的发展,非真实感绘制在模拟智能、艺术领域、社会领域、娱乐领域等方面有着广泛的应用前景。本文选择在传统绘制领域比较有特色而又具有模拟难度的两种风格(水彩画、卡通画)进行研究。在静态图片实现模拟绘制的基础上研究视频的风格化处理,并且最终设计实现了一个基于图像处理的图片和视频风格化自动处理应用系统。本文主要工作如下：(1)非真实感水彩画绘制：通过详细的分析和研究传统水彩画特征和基本绘制技法,确定水彩画模拟的步骤：边缘提取和暗色化、水彩颜料自由扩散、流动图案产生、纸张纹理融合。为模拟出较好的水彩画效果,本文提出一种基于Canny边缘检测和八邻域加权平均扩散算法的水彩画模拟绘制方法,利用形态学运算来实现水和色彩相互作用产生的流动图案,最后提出基于像素级的融合算法来实现纸张的纹理效果。从实验效果来看,有较好的模拟效果和执行效率。(2)卡通画绘制：分析卡通画的绘制特点,色彩单一、线条明显等,确定卡通画模拟绘制的步骤：图像抽象化、颜色量化、边缘检测。为模拟出较好的效果,本文提出了基于双边滤波图像抽象化和Lab通道颜色盒子量化算法的卡通画模拟绘制算法,最后进行边缘提取并与颜色量化后的图像进行融合。从实验效果来看,本文的方法能够模拟出卡通画的基本特征,并且在模拟实现上具有较高的时效性。(3)视频风格化处理：在静态图片水彩画绘制、卡通画模拟绘制的基础上实现视频风格化处理。通过关键帧的提取模拟、插值来提高视频的风格化的效率。

论文目录

• 摘要
• ABSTRACT
• 第1章 绪论
• 1.1 论文的研究背景及现状
• 1.2 非真实感绘制技术概述
• 1.2.1 非真实感绘制技术的形成
• 1.2.2 非真实感绘制技术分类
• 1.3 论文绘制技术的发展及现状
• 1.3.1 非真实水彩画绘制的发展及现状
• 1.3.2 非真实卡通画绘制的发展及现状
• 1.3.3 视频艺术风格化的发展及现状
• 1.4 论文主要工作和结构安排
• 第2章 非真实感水彩画绘制
• 2.1 CANNY边缘暗色化
• 2.1.1 Canny边缘检测
• 2.1.2 边缘暗色化
• 2.2 八邻域颜料自由扩散
• 2.3 形态学流动图案产生
• 2.4 图像融合纸张纹理
• 2.5 本章小结
• 第3章 卡通画绘制
• 3.1 双边滤波图像抽象化
• 3.2 LAB空间盒子色彩量化
• 3.3 边缘检测
• 3.4 本章小结
• 第4章 视频风格化处理
• 4.1 视频水彩画处理
• 4.1.1 关键帧提取
• 4.1.2 视频水彩画合成
• 4.2 视频卡通化
• 4.2.1 视频卡通化
• 4.3 本章小结
• 第5章 系统设计与实验分析
• 5.1 系统设计
• 5.1.1 系统功能和界面设计
• 5.1.2 系统功能模块描述和实现
• 5.2 实验结果
• 5.3 本章小结
• 第6章 总结和展望
• 6.1 总结
• 6.2 展望
• 参考文献
• 致谢