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1、图像抽象化的实时增强型绘制*SupportedbyaNationalFundamentalResearchGrantofScienceandTechnology(973Project：2009CB320802)andaresearchgrantfromtheUniversityofMacau.作者简介：王山东（1985－），男，河南省夏邑县人，博士研究生，主要研究领域为计算机图形学，非真实绘制；李晓生（1986－），男，博士研究生，主要研究领域为计算机图形学；刘学慧（1968－），女，博士，副研究员，主要研究领域为计算机图形学；吴恩华（1947－），男，博士，
2、研究员，博士生导师，主要研究领域为计算机图形学.王山东1,2,3+,李晓生1,3,刘学慧1,吴恩华1,2,31（中国科学院软件研究所计算机科学国家重点实验室北京100190）2（澳门大学科技学院电脑与资讯科学系澳门）3（中国科学院研究生院北京100190）摘要：借鉴基于特征流的各向异性滤波框架，本文提出了一种增强对比度的图像抽象化绘制算法。针对输入图像，首先构造一个光滑连续的边缘切向流场，然后基于该流场对图像进行各向异性的增强处理，最后使用改进的Kuwahara滤波算法或其他特征保持的平滑滤波算法对图像进行实时处理。实验结果表明，本文算法可显著改善已有抽象化方
3、法的绘制质量，抽象化图像的边界特征明显增强，画质更清晰，层次感更分明。关键词：图像抽象化；边缘切向流；双边滤波；Kuwahara滤波中图法分类号：TP391文献标识码：AReal-timeEnhancingImageAbstractionWangShandong1,2,3+,LiXiaosheng1,3,LiuXuehui1,WuEnhua1,2,31(StateKeyLaboratoryofComputerScience,InstituteofSoftwareChineseAcademyofSciences,Beijing,100190)2(Departme
4、ntofComputerandInformationScience,FacultyofScienceandTechnology,UniversityofMacau,Macau)3(GraduateUniversityofChineseAcademyofSciences,Beijing,100190)+Correspondingauthor：Phone：15801562085,E-mail：sdwang10@gmail.comAbstract:Basedontheflow-basedanisotropicfilteringframework,thispaperp
5、resentsamethodforabstractingimageswithhighcolorcontrast.Asmoothedgetangentflowfieldisfirstlyconstructed,andthenusetheflowfieldtoguidetheprocessofenhancinglocalcontrast,andatlastanimprovedKuwaharafilterorotherfeatures-preservingfiltersareperformedtoachievetheabstractionresult.Experim
6、entalresultsshowthattheproposedalgorithmoutperformstheexistingmethodsintermsoffeaturepreservationandvisualappreciation.Keywords:imageabstraction;edgetangentflow;bilateralfilter;Kuwaharafilter1引言图像抽象化是最常见的一种非真实感绘制技术，它将真实感的图像或视频序列转化为一种结构化、简单化的形式，其中最能体现图像特征的视觉信息被保留甚至强调，而其他无关紧要的细节被去除或减弱
7、。由于抽象化图像主要强调艺术表现力，同时也可以提高图像的可理解性、促进视觉沟通，因而抽象化绘制有着广泛的应用前景。现有的图像抽象化系统通常采用图像分割算法或边缘保持的平滑滤波技术，例如均值漂移[1]或双边滤波[2]算法等。这些算法能够有效平滑低对比度区域的高频特征（噪声），并且保持高对比度区域的低频特征（显著边缘），但是由于使用的是统一的滤波阈值，常常造成对于某些低对比度区域的低频特征过度抽象，而对于某些高对比度区域的高频特征如稠密纹理部分却又不能很好地抽象简化等问题。为了生成均匀一致的抽象化效果，Kyprianidis等[3]提出了一种基于特征流的各向异性K
8、uwahara滤波算法，即滤波核窗口的
