【正文】 到 hsv 顏色 空間，對(duì)飽和度空間進(jìn)行處理，增大它的值， 使圖像更加鮮艷。 小結(jié) 在本部分經(jīng)過(guò)選擇較優(yōu)的邊緣檢測(cè)方法得到較清晰的邊緣，再由閾值處理，開閉運(yùn)算優(yōu)化圖像邊緣，強(qiáng)化邊緣和減少散亂的點(diǎn)，使圖像整體質(zhì)量提高，最后達(dá)到需求的效果，完成實(shí)驗(yàn)。 black3=imclose(black3,se)。此時(shí)得到的邊緣檢測(cè)圖像算是比較完整的了。conv39。在實(shí)現(xiàn)時(shí)一般用兩個(gè)不同參數(shù)的高斯函數(shù)的差 DoG（ Difference of Gaussians）對(duì)圖像作卷積來(lái)近似。這些包括了深度上的不連續(xù)、 表面方向 的 不連續(xù)、物質(zhì)屬性 的 變化和場(chǎng)景照明 的 變化。applycform39。 顏色 量化即人工或根據(jù)某種特定的規(guī)律來(lái)選擇 多 種 顏色 ，從而組成新的調(diào)色板 使用 ，最后根據(jù)新 建 的調(diào)色板來(lái)重建圖 像。區(qū)分顏色還可以常使用三個(gè)基本的特征量：色調(diào)、飽和度和亮度。 %改變圖像精度才能進(jìn)行后續(xù)操作 I=im2double(I)。對(duì)該鄰域內(nèi)的每一個(gè)像素點(diǎn) g(i,j)由兩部分因子的成績(jī)組成 ， 分別是下面的空間距離和灰度距離。這樣的方法可以平滑圖像，速度快，算法簡(jiǎn)單。 除了植入 MATLAB 基本語(yǔ)言中的大量函數(shù)，還有許多專用工具箱，以幫助用戶解決在具體領(lǐng)域的復(fù)雜問(wèn)題。一方面， MATLAB 可以方便實(shí)現(xiàn)數(shù)值分析、優(yōu)化分析、數(shù)據(jù)處 理、自動(dòng)控制、信號(hào)處理等領(lǐng)域的數(shù)學(xué)計(jì)算，另一方面，也可以快捷實(shí)現(xiàn)計(jì)算可 視化、圖形繪制、場(chǎng)景創(chuàng)建和渲染、圖像處理、虛擬現(xiàn)實(shí)和地圖制作等分析處理工作。因此，我們有必要對(duì)豐富多彩的繪畫表現(xiàn)形式進(jìn)行理性和科學(xué)劃分，便于對(duì)漫畫的表現(xiàn)手段有個(gè)清楚地認(rèn)識(shí)，并了解和掌握視覺(jué)美學(xué)形態(tài)。非真實(shí)感繪制技術(shù) 同樣可以廣泛應(yīng)用于動(dòng)畫、游戲、電影等娛樂(lè)產(chǎn)業(yè)。 雖然大眾對(duì)《惡之華》的反響十分差，但同樣也有人稱贊 其敢于創(chuàng)新，將這樣的技術(shù)活用于現(xiàn)在動(dòng)畫 。 1994 年 ,隨著幾篇論文在 Siggraph 會(huì)議的發(fā)表 (如 Winkenbach and Salesin、 Salisbury)和在 Eurographics 會(huì)議的發(fā)表 (如 Strothotte) ,這一領(lǐng)域才逐漸顯現(xiàn)出來(lái)。隨著技術(shù)不斷的成熟，非真實(shí)感繪制可以運(yùn)用到各個(gè)方面，如基礎(chǔ)的圖像美化、動(dòng)畫制作、景區(qū)風(fēng)景宣傳、商業(yè)娛樂(lè)欣賞等等。本論文以實(shí)現(xiàn)圖像的漫畫效果為目的， 通過(guò)使用 matlab 對(duì)圖像進(jìn)行處理，簡(jiǎn)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(duì)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。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 。之后 陳洪等人建立一種算法，在人臉圖像上標(biāo)識(shí)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]。 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。 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(jiǎn)單而夸張的手法來(lái)描繪生活或時(shí)事的圖畫。 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 。這是因?yàn)檫@種語(yǔ)言極易使用，對(duì)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。 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。 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(duì)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。 雙邊濾波中加入了對(duì) 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。 I3=bfilter2(I2,w,sigma)。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(duì)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 )。在量化過(guò)程中，先對(duì) L 空間進(jìn)行等級(jí)的處理，結(jié)果四舍五入后再與等級(jí)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(lái)在使用公式進(jìn)行量化， 使 圖像 在不同的量化區(qū)間過(guò) 渡相對(duì)比較平滑，更容易獲得一種抹勻的效果。))。 圖 幾只常見(jiàn)算子的比較 20 算 子的比較 選擇 由上圖 [19]總結(jié)： Roberts：采用對(duì)角線方向相鄰兩像素之差表示信號(hào)的突變， 性能上檢測(cè)水平和垂直方向邊緣 好于斜線方向， 可是對(duì)噪聲敏感，檢測(cè)出的邊緣比較 細(xì)。這個(gè)算法的一個(gè)主要缺點(diǎn)就是在調(diào)整圖像對(duì)比度的過(guò)程中信息量會(huì)減少 [20]。邊緣檢測(cè)得到結(jié)果如圖： 圖 邊緣檢測(cè) 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(lái)，甚至整張圖像各處都有遺留下來(lái)的細(xì)淺條紋， 特別是下巴部分，這些條紋會(huì)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(lái)的操作中消除不需要的東西并進(jìn)行其他的美化。 %弱統(tǒng)一 Edge1(Edgemin_gradient)=0。遵守目的之一要使圖像變 24 的更鮮明，我們?cè)谶@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。 與轉(zhuǎn)描機(jī)技術(shù)比較 圖 27 轉(zhuǎn)描機(jī)由于是有動(dòng)畫家來(lái)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。 為了減少計(jì)算量， 顏色 量化和邊緣檢測(cè)都選擇計(jì)算量相對(duì)少的方法， Dog 算子不僅滿足相對(duì)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(cè)算子。 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 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Gaussian)算子。圖像屬性中的明顯變化通常反映著屬性的重要事件和改變。 if exist(39。所以 Lab 顏色 空間 是我們要進(jìn)行量化抹勻的最佳執(zhí)行環(huán)境，相反 rgb 空間則會(huì)因?yàn)榱炕罅渴д?，所以?shí)現(xiàn)量化過(guò)程中，要將一般圖像的 rgb 顏色 空間轉(zhuǎn)換為 Lab 顏色 空間，可以利用Matlab 自 帶的函數(shù)： makecform、 applycform 實(shí)現(xiàn)兩者的相互轉(zhuǎn)換。所有顏色都可以看作三個(gè)基本的顏色：紅、綠、藍(lán)的不同組合，即三基色原理 。)。實(shí) 際上，公式（ 2）右邊就是中心像素點(diǎn)鄰域內(nèi)像素亮度值的加權(quán)平均。線性濾波的基本原理是用均值代替原圖像中的各個(gè)像素值，即對(duì)待處理的當(dāng)前像素點(diǎn)（ x， y），選擇一個(gè)模板，該模板由其近鄰的若干像素組成，求模板中所有像素的均值，再把該 均值賦予當(dāng)前像素點(diǎn)（ x， y），作為處理后圖像在該點(diǎn)上的灰度值 g（ x， y），即 g（ x， y） =1/m ∑ f（ x， y）， m 為該模板中包含當(dāng)前像素在內(nèi)的像素總個(gè)數(shù)。像這樣成百 上千的函數(shù)已經(jīng)在 MATLAB 中編寫好，所以讓編程變得更加簡(jiǎn)單。 MATLAB 分為總包和其他的 工具箱， 伴 隨著版本的不斷升級(jí)，它具有越來(lái)越 全面的數(shù)值計(jì)算能力，越卓越的數(shù)據(jù)可視化能力和良好的符號(hào)計(jì)算功能，逐漸 發(fā)展成為 了 各種學(xué)科、多種工作平臺(tái)下 支持的 功能強(qiáng)大的大型軟件，獲得廣大科技工作者的普遍認(rèn)可。由于漫畫表現(xiàn)手段豐富，形式多樣化，不免使人產(chǎn)生誤解或模糊的認(rèn)識(shí)，分不清有多少繪畫表現(xiàn)形式。 (4)娛樂(lè)行業(yè)。林克萊特 利用轉(zhuǎn)描機(jī)技術(shù)完成了電影《夢(mèng)醒人生》和 《盲區(qū)行者》 ，這兩部作品使得理查德重回巔峰并讓轉(zhuǎn)描機(jī)技術(shù)得以受到世人的注意 [10]。 1990 年 ,Saito and Takahashi 和 Haeberli 在 Siggraph 會(huì)議上發(fā)表了兩篇非常有影響力的論文。 研究非真實(shí)感繪制可以幫助我們?cè)诮鼇?lái)的漫畫動(dòng)畫制作渲染過(guò)程中獲得更多效果的體驗(yàn)，根據(jù)需求選擇不同的繪制方法。 2 分別對(duì) RGB 顏色空間和 Lab 顏色空間 進(jìn)行比較，選擇更合適的進(jìn)行量化處理， ,減少 圖 像 中 的 顏 色 。 19 世紀(jì)末，美國(guó)漫畫開始起步，一些周日?qǐng)?bào)紙的副刊經(jīng)常登載連環(huán)畫 , 4 其中最早的連環(huán)漫畫 Richard Felton Outcault 的“ The Yellow Kid”（黃衣孩童）于 1896 年2 月 16 日在紐約出版。 在之后的 研究發(fā)展中， Holger Winnem168。非真實(shí)感繪制技術(shù)給藝術(shù)家提供了藝術(shù)創(chuàng)作的工具 ,允許藝術(shù)家們?cè)诶L畫過(guò)程中根據(jù)需求， 強(qiáng)調(diào)某些細(xì)節(jié)的同時(shí)忽略其它細(xì)節(jié)。一般運(yùn) 用變形、比擬、象征、暗示、影射的方法，構(gòu)成幽默詼諧的畫面或畫面組，以取得諷刺或歌頌的效果。這些特點(diǎn)的添加便是我們所需完成的，輸入圖像時(shí)一般默認(rèn)為 Integer，為了保證進(jìn)行處理時(shí)的精確，要強(qiáng)制轉(zhuǎn)換為 Double 類 8 型， 制定流程圖如下： 輸入圖像 雙邊濾波 噪點(diǎn)處理 顏色量化 色彩 處理 邊緣檢測(cè) 增強(qiáng)邊緣 輸出圖像 圖 實(shí)現(xiàn)圖像漫畫效果流程圖 9 第三章 雙邊濾波 工具介紹 簡(jiǎn)介 論文圍繞中心 Matlab 軟件，通 過(guò)其實(shí)現(xiàn)目的。許多的編程工具使得 MATLAB 十分簡(jiǎn)單易用。利用 MATLAB 的這種功能，程序員可以設(shè)計(jì)出相對(duì)于無(wú)經(jīng)驗(yàn)的用戶可以操作的復(fù)雜 的數(shù)據(jù)分析程序。 為此，選擇雙邊濾波器進(jìn)行實(shí)驗(yàn)。此權(quán)重大小，則由值域高斯函數(shù) 來(lái) 確定。 I4=bfilter2(I3,w,sigma)。為了直觀表示 RGB 顏色空間，我們可以用如下圖所示的一個(gè)單位立方體來(lái)描述 RGB 顏色空間。 17 圖 雙曲正切函數(shù)曲線 實(shí)現(xiàn)量化 %顏色 量化 B=im2double(I4)。 end 小結(jié) 本章實(shí)現(xiàn)雙邊濾波結(jié)束后的 顏色 量化，量化的一個(gè)重要參數(shù)就是量化等級(jí)數(shù)quant_levels，由它來(lái)決定每個(gè)量化區(qū)間的寬度 。 Sobel：邊緣檢測(cè)算子是像素鄰域的 計(jì)算 加權(quán)和，模板中心值 比 較大， 結(jié)果不但產(chǎn)生較好的邊緣效果，同時(shí) 對(duì)噪聲 也具有平滑作用。 (6) [21] 21 DOG 算子： D(x,y,σ)=*G(x,y,kσ)?G(x,y,σ)+?f(x,y)=F(x,y,kσ)?F(x,y,σ)(7)