二维纹理合成技术研究与应用

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1、分类号密级UDC注1学位论文二维纹理合成技术研究与应用（题名和副题名）伍博（作者姓名）指导教师姓名刘晓云副教授电子科技大学成都（职务、职称、学位、单位名称及地址）申请专业学位级别硕士专业名称控制理论与控制工程论文提交日期2008.4论文答辩日期2008.5学位授予单位和日期电子科技大学答辩委员会主席评阅人2008年月日注1注明《国际十进分类法UDC》的类号独创性声明本人声明所呈交的学位论文是本人在导师指导下进行的研究工作及取得的研究成果。据我所知，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已经发表或撰写过

2、的研究成果，也不包含为获得电子科技大学或其它教育机构的学位或证书而使用过的材料。与我一同工作的同志对本研究所做的任何贡献均已在论文中作了明确的说明并表示谢意。签名：日期：年月日关于论文使用授权的说明本学位论文作者完全了解电子科技大学有关保留、使用学位论文的规定，有权保留并向国家有关部门或机构送交论文的复印件和磁盘，允许论文被查阅和借阅。本人授权电子科技大学可以将学位论文的全部或部分内容编入有关数据库进行检索，可以采用影印、缩印或扫描等复制手段保存、汇编学位论文。（保密的学位论文在解密后应遵守此规定）签名：导师签名：日

3、期：年月日摘要摘要纹理、纹理合成及其应用是计算机图形学，计算机视觉和图像处理等领域的研究热点之一。其中为了解决纹理映射存在的走样问题而提出的纹理合成技术应用范围最为广泛。本文在二维纹理的合成算法及应用上进行了进一步的研究和探索。从提高纹理合成质量和算法的自动化程度上入手，提出了基于图论优化的纹理合成算法和纹理块的自适应选取算法。并对纹理合成的一些应用进行了研究。基于图论优化的纹理合成算法是一种高效的纹理合成算法。在纹理合成中，纹理块之间重叠区域的匹配问题实际上就是图像的匹配问题。在图像的匹配问题中，近年来的一个研究方

4、向就是将其转化为求解一类能量函数的全局最小值。而基于图割理论的能量函数优化方法是比较重要的一个方法。本文将图论中关于流的最大流－最小割（min-cut/max-flow）算法引入到纹理合成领域，利用最大流－最小割算法对纹理块之间的匹配进行优化。在基于块拼帖纹理合成算法中，对合成质量影响较大的是纹理块的尺寸选取。这个块的尺寸反映了合成纹理捕获输入样本纹理局部特征好坏的程度。该参数过大或过小，都将导致合成结果不能保持输入样图的特征。根据纹理图像具有的局部性和平稳性特性，我们对大量纹理图像进行了统计实验，从中发现了一些规律

5、。并在此基础上，提出了一种从纹理图像中自动提取纹元的算法，将此纹元作为纹理合成算法中纹理块尺寸参数。该算法对结构纹理和随机纹理都具有较好的识别效果。并且该算法也可以推广应用到其它的纹理合成算法中。从自然界获得的纹理往往是不能满足人们要求的，这就需要通过编辑处理获得各种不同的纹理样本来满足人们的需求。如何从已有的纹理图像中生成所需的纹理，将是十分有意义的问题。本文就纹理合成在纹理传输和约束纹理合成中的应用分别提出了各自的改进算法。这些算法都具有实现简单，合成速度快等优点。关键词：纹理合成，最大流－最小割，纹理传输，图像

6、修复。IABSTRACTABSTRACTTexture,texturesynthesisandtheirapplicationshavebeenoneofthehottesttopicsintheareasofComputerGraphics,ComputerVision,andImageProcessingetc.Amongthetexture-relatedresearches,texturesynthesistechniqueswhichaddressthedistortionintexturemappinga

7、remostextensivelyused.Thispapermainlyfocusesonthealgorithmandapplicationoftwo-dimensionaltexturesynthesis.Weanalysesfromsynthesisqualityandalgorithm'sautomation,presentstexturesynthesisalgorithmoptimizedbygraphtheoryandautomaticextractingtexturepatchsize.Thenwe

8、alsoresearchesseveralimportantapplicationsoftexturesynthesis.Texturesynthesisalgorithmoptimizedbygraphtheoryisaneffectivetexturesynthesisalgorithm.Intexturesynthesis,thematc