毕业设计（论文）-基于matlab图像素描生成算法究

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1、仲恺农业工程学院毕业论文图像素描生成算法研究姓名XXX院（系）信息学院专业班级XXXXX学号200810324114指导教师XX老师职称副教授论文答辩日期2012年05月13日仲恺农业工程学院教务处制学生承诺书本人郑重承诺此论文是在老师的指导下独立完成的，除了文中特别加以标注和致谢的地方外，论文中不包含其他人发表或撰写过的研究成果。相关文献的引用已在论文中作了明确的说明。论文与资料若有不实之处，本人愿意承担责任。特此声明！签名：________________摘要图像素描生成算法是计算机科学与艺术的有效融合，是以计算机为

2、工具搭建各种数学模型并设计各种算法来模拟艺术式的绘制风格，它强调人们的主观感受，而不追求真实感，旨在给人以美的享受。本文研究了基于空间域和频域的几种图像素描生成算法，在此基础上提出改进算法，并在MATLAB平台上分析比较各种算法的处理效果。图像素描生成算法的研究，可为在图像处理软件中实现图像素描效果提供参考。关键词：MATLAB素描生成算法空间域频域边缘检测目录1前言11.1课题研究目的及意义11.2国内外研究的概况21.3论文组织及整体安排32图像素描的简介32.1非真实感绘制概念32.2什么是素描42.3图像素描的应

3、用43Matlab基本知识介绍53.1Matlab的概述53.2Matlab的发展历程53.3Matlab语言的特点53.4Matlab在图像处理中的应用64图像素描生成算法的研究与实现74.1一些现有的算法概述74.1.1传统的图像素描生成算法74.1.2一种改进的图像素描生成算法74.1.3基于傅里叶变换的图像素描生成算法84.2算法研究与实现84.2.1基于空间域的素描算法研究与现实84.2.2基于频域的素描算法的研究与实现115素描算法比较分析185.1两大类算法对比分析185.2算法实验效果对比图186总结与展

4、望206.1总结206.2展望20参考文献22英文摘要23附录24致谢36仲恺农业工程学院毕业论文成绩评定表371前言近年来，三维技术的广泛使用，让我们领略到了前所未有的视觉效果。计算机图形学也正在我们追求这种视觉真实感中慢慢发展，并取得了巨大的成功。然而，人们在这研究过程中却希望通过有趣的方式去探索这种真实场景，开始借助于计算机的辅助来模拟画家生成诸如油画、炭笔画、水墨画等等不同艺术风格的图片，就是说利用计算机生成不具有照片真实感，具有手绘风格的图形技术，这称之为非真实感绘制技术(Non-photorealisticR

5、endering，NPR)。其目标在于表现图像的艺术特质、模拟艺术作品，而不在乎图像的真实性。其中，图像素描正是非真实感绘制的一个很重要的部分。常用的图像素描生成算法生成的图像常常会导致画面不够细腻，轮廓损失较大的现象，本文先分析了常用的图像生成算法技术，然后对该算法进行了相关的改进。该课题将最新的计算机视觉技术与人们喜爱的艺术形式图像素描结合在有机地组织一起，是运用计算机视觉技术对图像素描艺术模拟的一次积极而有意义的探索。该课题的研究是学习和爱好素描艺术的人们的福音，将会吸引更多人走向学习、研究、欣赏这门艺术的殿堂，同

6、时会吸引更多人投身于对图像素描生成算法的研究之中，让图像素描生成算法走向成熟，性能更好。1.1课题研究目的及意义随着图像采集设备的不断普及，普通数码照片已不再能满足人们的需要，将照片处理成素描、卡通、油画等艺术风格逐渐成为一种娱乐方式。素描是一种以铅笔、粉笔等为媒介，用线条来表现物体或景象的艺术，可分为线条结构画和精细写实素描两种。它是一种正式的艺术创作，可以用单色线条（也可以用两种或两种以上的颜色）或涂抹成面等方式来表现直观世界中的事物的造型、色调和灰度对比效果，甚至可以表达思想、概念、态度、感情、幻想、象征甚至抽象形

7、式。作为一切造型艺术的基础，素描能准确的表达出物体的明暗，形状，体积，质感，量感等固有属性。它不像绘画那样重视总体和彩色，而是着重结构和形式。素描的表现内容通常为静物，动物，风景以及人物等。而其中的人物素描往往具有更大的艺术魅力。手工创作素描画是一项复杂的艺术劳动，因此，基于真实图像高效地模拟出具有素描艺术特征的图像，也就是图像素描风格化，具有重要的应用价值。目前的图像素描生成算法或者未遵循素描风格创作的艺术特点，或者需要大量人机交互，同时运算量较大，无法做到实时或者准实时。该研究课题通过实现几种图像素描生成算法，在MA

8、TLAB平台上对比分析，并做相关改进，得出一种或几种图像素描生成方法：这些方法能有效地保留了输入图像的细节特征，并且能够实时生成具有良好素描艺术效果的风格化图像。1.2国内外研究的概况图像素描生成算法的研究最早可上溯到在20世纪80年代末，一直是计算机视觉领域中图像艺术效果研究方向的重要研究分支，并随着图像艺术效果研