动态曲面细节转移的研究与实现

论文摘要

基于图像的曲面细节转移是一种仅用二维图像操作把从一个曲面获取到的几何细节转移到另一曲面上,产生一个增加了此几何细节新曲面的技术。为了改善这一技术的计算机处理效率并能使该技术在智能化方面更加完善,提出了一种动态的曲面细节转移的新技术。这种新技术具有计算的复杂性不依赖于图像的分辨率的一种特性。结果,这一技术能够高速地转移高分辨率数字图像的几何细节,也能减轻用户对不同分辨率或不同主要形状大小图像指定平滑参数的负担,使系统更加智能化和更加易于使用。 基于图像的曲面细节转移已经被证明是一种有效祛除斑点的技术。然而,基于图像的曲面细节转移技术无论是用于从一个图像到另一个图像的几何细节转移,还是用于单一图像的斑点祛除,都需要用户指定一个Gaussian平滑参数σ,σ大小取值的确定却依赖于用户对几何细节模型的视觉观察。在祛除斑点的应用上,视觉分析有如斑点的大小判断。视觉目测的感性分析数据将使准确性和有效性大幅度降低,单靠视觉观察很难准确判断斑点的大小,用户只好凭视觉尝试选定不同的σ值,以比较祛除斑点的效果。同时,用户每次改变σ的取值时,都需要将Gaussian平滑应用到整个图像。对于一个高分辨率的图像来说必定是很耗时的。对比之下,这一技术不需要用户指定σ参数的值,而是基于斑点的大小以自动的方式动态决定Gaussian平滑水平和垂直方向参数σ1、σ2,此外,仅平滑处理须进行细节转移的区域,从而避免因为平滑整个图像而带来的耗时操作。 从基于图像的曲面细节转移发展而来的动态曲面细节转移技术。这一技术显著地简化了计算的复杂性,而且,祛除斑点时有了更加自动和不依赖分辨率的方式。动态曲面细节转移技术把基于图像的曲面细节转移技术向前推动了很重要的一步,对图像增强的研究做出了有价值的贡献,也在这一领域开辟了新的有吸引力的研究方向。

论文目录

• 第一章 引言
• 1.1 研究背景
• 1.1.1 问题的提出
• 1.1.2 相关问题的研究现状
• 1.2 动态曲面细节转移的研究意义与目的
• 1.3 主要的研究内容
• 1.3.1 曲面细节转移算法的动态改进
• 1.3.2 动态曲面细节转移的实现
• 1.4 文章的结构
• 第二章 图像平滑技术
• 2.1 图像平滑基础
• 2.1.1 图像的平滑（Smoothing Filtering）
• 2.1.2 空域低通滤波（Spatial Lowpass Filtering）
• 2.1.3 频域低通滤波
• 2.2 高斯平滑
• 2.2.1 简述
• 2.2.2 高斯平滑的工作方式
• 2.2.3 实现指引
• 第三章 基于图像的曲面细节转移
• 3.1 简述
• 3.2 基于图像的曲面细节转移的理论观点
• 3.2.1 基本概念
• 3.2.2 几何观点
• 3.2.3 直观的信号处理观点
• 3.3 实施与细节转移的应用
• 第四章 动态曲面细节转移的研究与设计
• 4.1 基于图像的曲面细节转移的缺陷分析
• 4.1.1 全面平滑消耗巨大的系统资源
• 4.1.2 平滑参数确定难度大
• 4.1.3 动态处理基本思路
• 4.2 动态平滑
• 4.3 动态决定σ
• 4.3.1 确定σ的几何观点
• 4.3.2 直观解释
• 第五章 动态曲面细节转移的实现
• 5.1 动态曲面细节转移的实现设计
• 5.1.1 系统应用界面
• 5.1.2 算法实现的思路
• 5.1.3 动态算法主要部分的实现设计
• 5.2 动态曲面细节转移的应用结果
• 5.2.1 动态计算σ与静态指定σ应用比较
• 5.2.2 动态平滑应用实验结果
• 第六章 总结与展望
• 6.1 总结
• 6.2 展望
• 参考文献
• 致谢
• 攻读学位期间主要的研究成果目录