【正文】 1st annual conference on puter graphics and interactive techniques[C].NewYork:ACM Press,July 1994:8590 [4] 王相海，秦曉彬，辛玲 非真實(shí)感繪制技術(shù)研究進(jìn)展 計(jì)算機(jī)科學(xué) 第 37 卷 第 9 期 20xx 年 9 月 [5] Haeberli P by numbers:Abstract image representations[C] ∥ SIGGRAPH90 Conference SIGGRAPH,Addison Wesley,1990:207214 [6] Decaudin, Philippe, CartoonLooking Rendering of 3DScenes, Technical Report INRIA 2919, Universit233。lis Baggio , Shervin Emami , David Mill225。 dazzlingly: Scifi brought to graphic life USA Today 20xx 年 8 月 2 日 [11] Small watercolor by modeling diffusion,pigment,and paper fibers[C] Proceedings of SPIE Conference on ImageHandling and Reproduction Systems ,1460:140146 [12] Curtis D,Anderson S E,Seims J E, et Watercolor[C] 39。在這次設(shè)計(jì)中暴露的自己的不足缺陷，對知識的不盡了解，遇問題都無法獨(dú)立處理，沒能改善算法達(dá)到十分完美。 為了減少計(jì)算量， 顏色 量化和邊緣檢測都選擇計(jì)算量相對少的方法， Dog 算子不僅滿足相對計(jì)算量小，而且能夠獲得較為清晰的邊緣，是十分 實(shí)用的邊緣檢測算子。 與真實(shí)繪制的漫畫 對比 在網(wǎng)絡(luò)上有人對圖像進(jìn)行真實(shí)繪制的漫畫圖像 ，對比如下： 28 繪制 圖 真實(shí)繪制的圖像 有著計(jì)算機(jī)無法模擬的特征， 對比算法繪制的圖像，色彩更加鮮艷，各處細(xì)節(jié)完美 再現(xiàn)。 與轉(zhuǎn)描機(jī)技術(shù)比較 圖 27 轉(zhuǎn)描機(jī)由于是有動畫家來處理，細(xì)節(jié)描繪十分準(zhǔn)確相比下尤其是眼睛部位，人物表情還原。lab2srgb39。遵守目的之一要使圖像變 24 的更鮮明，我們在這一步驟中還讓原圖像 L 空間加上了一個(gè)數(shù)值（ 15），使得圖像變得更亮一些。square39。 %弱統(tǒng)一 Edge1(Edgemin_gradient)=0。此次實(shí)驗(yàn)中，將用閾值處理分開歸一大值和小值，達(dá)到邊緣增強(qiáng)，過濾細(xì)微處的效果。邊緣檢測得到結(jié)果如圖： 圖 邊緣檢測 可以看到 DOG 算子卷積之后 得到了十分好 的效果，手指部分 完全的保留了下來，甚至整張圖像各處都有遺留下來的細(xì)淺條紋， 特別是下巴部分，這些條紋會在恢復(fù)圖像后出現(xiàn)，使圖像變亂， 不是我們想要的 結(jié)果 ，我們將在接下來的操作中消除不需要的東西并進(jìn)行其他的美化。gaussian39。這個(gè)算法的一個(gè)主要缺點(diǎn)就是在調(diào)整圖像對比度的過程中信息量會減少 [20]。 根據(jù)圖象邊緣處的一階微分應(yīng)該是極值點(diǎn)的事實(shí)，圖像邊緣處的二階微分應(yīng)為零，確定過零點(diǎn)的位置要比確定極值點(diǎn)容易得多也更加精確。 圖 幾只常見算子的比較 20 算 子的比較 選擇 由上圖 [19]總結(jié)： Roberts：采用對角線方向相鄰兩像素之差表示信號的突變， 性能上檢測水平和垂直方向邊緣 好于斜線方向， 可是對噪聲敏感，檢測出的邊緣比較 細(xì)。鄰域運(yùn)算和點(diǎn)運(yùn)算一起形成 最基本、最重要的圖象處理工具。))。 qB(:,:,1)=dq*round(qB(:,:,1))。在量化過程中，先對 L 空間進(jìn)行等級的處理，結(jié)果四舍五入后再與等級想乘，為的是使結(jié)果盡量保持在 [0,100]區(qū)間內(nèi) [18]，接下來在使用公式進(jìn)行量化， 使 圖像 在不同的量化區(qū)間過 渡相對比較平滑，更容易獲得一種抹勻的效果。 Lab 顏色空間模型示意圖如下圖所示，在這一坐標(biāo)系中， +a 表示紅色， a 表示綠色， + b 表示黃色， b表示藍(lán)色， L 的百分?jǐn)?shù)表示顏色的明度 [17]。坐標(biāo)軸上的三個(gè)頂點(diǎn)表示 RGB 三個(gè)基色，坐標(biāo)原點(diǎn)表示黑色，離原點(diǎn)最遠(yuǎn)的角表示白色，剩余的三個(gè)頂點(diǎn)對應(yīng)于 3 個(gè)補(bǔ)色，即品紅 (紅 +藍(lán) )、藍(lán)綠 (綠 +藍(lán) )和黃 (紅 +綠 )。 14 次 次 次 次 次 次 次 次 圖 所以在對 sigma 的取值判斷中，將 值設(shè)定為 [240 ]進(jìn)行操作， 可以看到在 下眼睫毛是有所保存，但是對圖像的去噪效 果降低了，為了突出重點(diǎn)所以只能進(jìn)行多次雙邊濾波，對每次的結(jié)果進(jìn)行比較選擇確定次數(shù)以達(dá)到需要的效果。 I3=bfilter2(I2,w,sigma)。 %讀入圖像，設(shè)定名字為 test I=imread(39。 雙邊濾波中加入了對 點(diǎn)灰度信息的權(quán)重： 在鄰域內(nèi)，灰度值越 是 接近中心點(diǎn)灰度值的點(diǎn)的權(quán)重更大， 而 灰度值相差大的點(diǎn)權(quán) 重越小。 濾除噪聲圖像 g 中的噪聲 n， 重建無噪聲圖像 f。 b. 高斯濾波 c. 均值濾波 d. 中 值濾波結(jié)果 e. 雙邊濾波結(jié)果 圖 各濾波器對比 根據(jù)以上幾幅圖，可以看出高斯濾波和均值濾波模糊了邊界，而中值濾波和雙邊濾波則能夠較好的保存圖像的邊界信息。對圖像進(jìn)行高斯濾波就是對圖像中的每個(gè)點(diǎn)的像素值計(jì)算，計(jì)算的準(zhǔn)則是，由該點(diǎn)本身灰度值以及其鄰域內(nèi)的其他像素灰度值加權(quán)平均所得，而加權(quán)平均的權(quán)系數(shù)由二維離散高斯函數(shù)采樣并歸一化后所得 [14]。 5. 用戶圖形界面 MATLAB 允許程序員為他們的程序建立一個(gè)交互式的用戶圖形界面。例如，假設(shè)你正在編寫一個(gè)程序，這個(gè)程序要求你必須計(jì) 算與輸入有關(guān)的統(tǒng)計(jì)量。這是因?yàn)檫@種語言極易使用，對于教育應(yīng)用和快速建立新程序的原型，它是一個(gè)理想的工具。最終 Cleve Moler 給這個(gè)接口程序取名為 MATLAB，次名字為矩陣(matrix)和實(shí)驗(yàn)室 (labotatory)兩個(gè)英文單詞的前三個(gè)字母的組合。 真實(shí)的圖片完全變成漫畫是十分艱巨的或者不可能的，而漫畫效果 則是在原始圖像的基礎(chǔ)上添加漫畫的特點(diǎn)，使其看上去像是漫畫 。欣賞者通過思維活動對這種不協(xié)調(diào)和出乎意料的狀態(tài)下，產(chǎn)生審美的愉悅和快感，并形成了審美情趣。 7 第二章 漫畫效果 圖像 處理 漫畫效果分析 漫畫是一種藝術(shù)形式，是用簡單而夸張的手法來描繪生活或時(shí)事的圖畫。在工業(yè)設(shè)計(jì)中如想要顯示一個(gè)零件圖形 ， 關(guān)心的只是零件的輪廓尺寸等基本信息 ， 而對其他的信息則不感興趣。 研究意義 隨著非真實(shí)感繪制的不斷完善，非真實(shí)感繪制在各應(yīng)用領(lǐng)域的使用也將不斷增多[13]： (1)藝術(shù)領(lǐng)域。 Max Fleischer 在 1916 年到 1929 年創(chuàng)作的《墨水瓶人》 (Out of the Inkwell)和《小丑可可》 (Koko the Clown)就是利用轉(zhuǎn)描機(jī)繪畫的動畫片。之后 陳洪等人建立一種算法，在人臉圖像上標(biāo)識了一些特征點(diǎn)，利用這些特征點(diǎn)，捕捉各種不同外貌表情夸張的類型，從而學(xué)習(xí)卡通漫畫的繪制的方法 [7]。 國內(nèi)外研究狀況 非真實(shí)感圖形繪制的發(fā)展歷史并非不很長久 ,從單純處理圖像到利用繪元繪制 ,從利用圖像技術(shù)到利用圖形技術(shù) ,從二維到三維 ,從僅靠軟件實(shí)現(xiàn)到現(xiàn)在開始利用硬件 GPU,從不可交互到可交互 ,均在不斷發(fā)展中。正好符合真實(shí)感繪制的特點(diǎn)，利用非真實(shí)感繪制相關(guān)技術(shù)完成圖像 具有漫畫效果 的繪制 。 可以方便 的做出出富有藝術(shù)表現(xiàn)力的圖像， 近年 越來越受到各方面的關(guān)注。本論文以實(shí)現(xiàn)圖像的漫畫效果為目的， 通過使用 matlab 對圖像進(jìn)行處理，簡要闡述了開發(fā)背景與環(huán)境， 在保證圖像核心結(jié)構(gòu)不改變的情況下 進(jìn)行 以下幾個(gè)操作： 1 根據(jù)需求，選擇雙邊濾波器對圖像進(jìn)行濾波，達(dá)到去除噪聲，提高圖像質(zhì)量方便特征提取的目的。 關(guān)鍵詞 : 非真實(shí)感繪制 雙邊濾波 顏色 量化 邊緣檢測 Ⅱ ABSTRACT Nonphotorealistic rendering is one types of puter iconography,it is widely used in the field of animation, art and other fields. Cartoon, as a special representative of an artistic form, is weled by more and more people. Due to the demands of Cartoon,which human beings is needed to work on build pictures, Drawing Lines, color, this is the waste of the manpower and the physical resource. Aiming at make the photo to be cartoon, this paper briefly describes the development background and environment of the way to deal with photos by matlab. Perform the following operations while ensuring the image without changing the core structure of the case: 1. Based on needs, a bilateral filter to select the image is filtered, in order to remove noise and improve image quality for the purpose of convenience feature extraction. 2. By paring withe RGB color space and Lab color space, choose the better one to achieve color quantization， and reduce the colors in the image. 3. According to the needs of marginal integrity and speed, Dog operator is used to do edge detection, then make the edge stronger and use imopen and imclose. Finally to make the image seems to be cartoon, and realize of nonphotorealistic rendering. Compare with other existing similar methods, we can sum up that this paper achieve making the photo to be cartoon. Keywords: Nonphotorealistic rendering, Bilateral filter, Color quantization, edge detection. 1 目錄 目錄 摘要 ........................................................................................................................................... Ⅰ ABSTRACT ................................................................................................................................... Ⅱ 目錄 ............................................................................................................................................. 1 第一章 緒論 .............................................................................................................................