交互式着色的彩色铅笔画生成方法

提出了一种基于卷积算子的铅笔滤镜生成算法,能够方便快速地产生用户所需要的各种类型的铅笔滤镜;在此基础上,设计了一种新的基于局部色彩扩散原理的交互式彩色铅笔画生成算法。实验证明,该算法在保持铅笔纹理的物理特性及绘画特征的同时,能够快速将输入图像转化为彩色铅笔画效果,取得了较满意的效果。     

基于卷积神经网络的图像纹理的超分辨率重建

目前,深度学习已经在图像超分辨率重建上表现出不错的性能,但是对某些纹理细节还原度不高。针对此问题,提出了基于卷积神经网络的纹理的超分辨率重建算法。首先用梯度算子提取图像的纹理特征,再将图像按照纹理进行分类,最后用卷积神经网络对同一类别的样本集进行超分辨率重建。实验证明,该算法能够恢复一定的纹理信息,而且对同类纹理的重建结果优于已有算法。     

增强纹理平流算法研究

当以纹理方式可视化三维矢量场时,纹理卷积会降低矢量纹理脉的对比度,容易出现平流纹理细节模糊与粗糙的问题,为此提出一种增强纹理平流算法.首先通过自定义球体半径确定任一噪声点的邻近点,利用当前噪声点与邻近点间的位置关系计算噪声伪梯度,以测试矢量场局部区域内的变化趋势,选取伪梯度的最大下降幅度参与纹理平流;然后根据任一平流位置处的噪声值对最终输出纹理的贡献度自适应调整噪声权重;最后引入盒型滤波递归合成平滑算子进行纹理卷积来生成矢量体纹理.算法的有效性根据可视化对比度的量化分析函数进行客观评价.实验结果表明,该算法能够有效地增加纹理平流踪迹间强度对比,改善绘制效果,高质量地显示三维矢量场的纹理分布.     

基于纹理的增强型3D流场绘制

提出一种基于纹理的增强型3D矢量场可视化算法,可显著地改善传统纹理法的绘制质量.首先通过对3D纹理的线性卷积运算生成具有空间相关性的卷积纹理;然后对卷积纹理进行高通滤波,以增加流面内流线之间强度的对比;最后通过体绘制方式展示3D卷积纹理.借助权重区域,该算法可以显示用户感兴趣区域或特征区域,避免卷积数据过多引起的紊乱及相互遮挡.     

绘制内容指导的铅笔画风格实现

为了让铅笔画纹理的色调更接近画家的绘制效果,提出一种内容指导的铅笔画色调生成算法,以改进铅笔画纹理的生成效果.首先对大量绘制内容不同的铅笔画分类后进行色调直方图统计,拟合出适合每种类别的直方图曲线,并对输入图像用与之同类别的直方图曲线进行色调匹配,得到对应的铅笔画色调图;然后用与输入图像大小相同的随机噪声图为基底,对噪声图的每个像素进行不同次数的迭代相乘后产生与色调图匹配且分布一致的噪声场;最后对输入图像进行区域分割,在与分割区域对应的噪声场中用LIC算法生成卷积长度及卷积方向不同的铅笔纹理图,实现分区域不同方向的铅笔纹理的绘制.实验结果表明,由于采用内容指导的分类绘制,该算法生成的铅笔画在色调上更加贴近真实画家绘制的铅笔画,且纹理形式多样,整体效果较好.     

应用运动模糊方法仿真铅笔画纹理

通过分析真实铅笔纹理的特点,提出了一种基于运动滤波器的仿真铅笔纹理的新方法.首先对用户输入的图像进行边缘检测,提取轮廓信息,然后对传统白噪声生成法进行改进,将参考图像由RGB色彩空间转换到HSV色彩空间,通过亮度值控制噪声点的产生几率,最后应用运动模糊方法代替传统的线积分卷积(LIC)方法模拟铅笔纹理,得到具有素描风格的结果图像.实验结果表明,该方法生成效果接近于手绘风格,且无需用户交互,适合于动画制作等很多领域的应用.     

一种融合局部纹理和颜色信息的背景减除方法

背景减除是低级计算机视觉和视频处理的关键技术之一. 本文提出一种新的背景减除算法, 该算法将局部纹理信息和颜色信息联合起来表示背景, 并借鉴了混合高斯模型的思想, 采用多个模式描述背景模型. 为了更充分地描述纹理信息, 本文改进了LBP (Local binary pattern)算子. 实验结果表明, 本文提出的算法性能在绝大多数情况下优于现有其他算法.     

基于灰度共生矩阵的边缘检测方法

对传统的边缘检测算子进行了分析,指出了存在的不足;同时针对目前的纹理分析算法普遍存在计算复杂、运行时间过长的缺点,通过将纹理分析的思想和传统的边缘检测算子相结合,提出了一种基于灰度共生矩阵的边缘检测新方法.该方法对图像进行纹理分析后自适应地选择模板,因此很好地保持了图像边缘的细节并且抑制了噪声.通过MATLAB仿真实现,结果表明由灰度共生矩阵产生纹理特征能有效地描述火焰的纹理特征,具有较好的鉴别能力.     

Winograd快速卷积相关研究综述

卷积神经网络(CNN)已经被广泛应用到各个领域并发挥了重要作用.卷积算子是卷积神经网络的基础组件,同时也是最耗时的部分.近年来,研究者提出了包括基于FFT和Winograd的若干种快速卷积算法.其中Winograd卷积因大幅减少了卷积中乘法操作且占用内存更小而迅速成为小卷积核的卷积算子上快速卷积实现的首选.但目前相关工...     

局部统计量的快速计算算法

本文提出了在领域中计算局部统计量的一个快速算法.根据局部统计量的性质,设计卷 积算子,将该算子与图象作循环卷积以达到快速计算的目的.比较了循环卷积算予和线性卷 积算子在计算局部统计量上的异同点.本算法的最大特点在于计算速度与运算空间不随计算 窗口的变化而变化.植物染色体图象的实验表明:本算法较在时域中直接运算约快6倍.     

基于纹理和草图的图像铅笔画绘制

针对目前铅笔画生成方法中的线条不够灵活、纹理缺少方向感的问题,提出了一种基于带方向的纹理和线条草图将一幅图像转换为铅笔画风格的方法。首先,对输入图像进行直方图匹配得到图像的色调图,并将图像分割为多个区域,对每个区域,根据其颜色和形状计算其色调和方向,以此决定铅笔纹理的色调和方向;然后,通过可调整的线性卷积方法得到铅笔画的线条草图;最后,将纹理和草图结合得到铅笔画效果。运用提出的方法对不同类型的自然图像进行了铅笔画的转换,并与已有的线卷积积分方法和基于色调的方法进行了对比。实验结果表明带方向的区域纹理能更好地模拟手工铅笔画纹理的方向,可调整的线条能够更好地模拟手工铅笔画的线条的随意性和灵活性。     

基于HTML5平台的铅笔画风格渲染

通过改进基于运动模糊滤镜的铅笔纹理仿真算法,提出了一种新的非真实感铅笔画风格渲染方法。对输入图像进行基于高斯模糊的虚光蒙版（Unsharp Mask,USM）锐化得到铅笔画基图,采取自主实现的运动模糊算法根据基图生成铅笔纹理,进行锐化滤波处理并与边缘提取处理图融合,得到铅笔画风格绘制效果,同时在HTML5平台实现了铅笔画风格渲染的方法。实验结果表明,该方法生成速度快,渲染效果逼真而且有层次感,适合于Web应用领域。     

一种改进的铅笔画的生成方法

给出了一种改进的根据真实2D图像自动生成相应的非真实感铅笔画的方法。首先将彩色图像进行霓虹处理,再进行反相计算和灰度化,就可以产生铅笔画中的轮廓效果。其次,为了更好地产生铅笔画的光照效果及其局部走势纹理,采用线积分卷积(LIC)的方法来生成类似的效果,并且用适当的图像分割方法来获取进行LIC处理的有意义的区域。实验结果表明,本文的方法与以往的方法相比,能生成具有不同风格的效果,并且生成的速度更快。     

非真实感铅笔画艺术效果研究

改进了非真实感铅笔画艺术效果的绘制算法,利用图像分割、线积分卷积技术确定线条纹理的方向,模拟得到局部区域铅笔画的笔划纹理。采用轮廓线增强、灰度色调控制最终铅笔画艺术效果的边缘信息和灰度色调。通过色彩传输技术得到具有彩色铅笔画的艺术效果。     

一种有效的基于区域的铅笔画方法

提出了一种新的基于线性卷积积分（Line Integral Convolution）自动铅笔画生成方法。已有的基于LIC的铅笔画方法通过图像的分割和纹理方向的检测技术来获得图像的合理区域划分和各个区域笔画的方向。铅笔画的结果很大程度上依赖于纹理的方向和区域的白噪声。如果分析得到的纹理方向和白噪声和输入的图像不相一致,生成铅笔画的效果就很差。本文提出的方法改进了已有的铅笔画生成方法,首先利用基于图的图像分割方法实现快速有效的区域分割,其次提出一种新的基于区域的白噪声和纹理方向生成方法。实验表明提出的方法更接近于真实的铅笔画效果。     

铅笔画的自适应LIC绘制方法

提出一种非真实感铅笔画的绘制方法,通过对图像的亮度分量计算切矢量场,获得图像的结构矢量场。根据矢量场和图像分割后的局部特征产生可变的积分步数和纹理走势。利用线积分卷积方法,自适应地处理图像。将绘制结果和通过霓虹处理得到的轮廓效果相结合。实验结果表明,该方法能够根据图像的细节丰富情况模拟铅笔画的艺术风格,并且生成速度较快。     

直线/NURBS曲线等基于曲线束的求交方法

病态情形的求交问题中,求交对象的判定以及如何精确求解交点是其中的两大难点.文中讨论了直线和直线、圆、平面NURBS曲线等病态情形下的求交问题,提出了基于曲线束理论的求解方法.该方法借助于曲线束中的一条曲线,将病态情形的求交判定问题转化为非病态的情形,从而在无交的情形下可以通过简单的方法准确地得出无交的结论,在相交的情形下转化为可以精确求解的非病态问题.最后通过实例说明了该方法求解结果的稳定性与精确性.     

2-D unitary matrix pencil method for efficient direction of arrival estimation

In this study, we extended the one-dimensional (1-D) unitary matrix pencil method (UMP) [N. Yilmazer, J. Koh, T.K. Sarkar, Utilization of a unitary transform for efficient computation in the matrix pencil method to find the direction of arrival, IEEE Trans. Antennas Propagat. 54 (1) (2006) 175–181] to two-dimensional case, where 2-D matrix pencil (MP) method are used to find the 2-D poles corresponding to the direction of arrival (DOA), azimuth and elevation angles, of the far field sources impinging on antenna arrays. This technique uses MP method to compute the DOA of the signals using a very efficient computational procedure in which the complexity of the computation can be reduced significantly by using a unitary matrix transformation. This method applies the technique directly to the data without forming a covariance matrix. Using real computations through the unitary transformation for the 2-D matrix pencil method leads to a very efficient computational methodology for real time implementation on a DSP chip. The numerical simulation results are provided to see the performance of the method.