基于视觉重要性的图像油画风格化绘制算法

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1、万方数据第22卷第7期计算机辅助设计与图形学学报V01．22No．72010年7月JournalofComputer—AidedDesign&ComputerGraphicsJuly2010基于视觉重要性的图像油画风格化绘制算法卢少平1’∞，张松海h2’”(清华信息科学与技术国家实验室(筹)北京100084)2’(清华大学计算机科学与技术系北京100084)(1ushaoping@cg．cs．tsinghua．edu．en)摘要：为了将真实图像转换为油画风格，提出一种油画风格化绘制的算法．首先根据油画绘制特点。结合改进的双边滤波与数学形态学操作来建屯金字塔结

2、构的多层参考图像序列；然后提出基于视觉重要性图的笔画布置算法．通过使用人脸、视觉焦点检测等方法来检测莺要性区域，并根据这些区域信息进行画笔绘制的起点、方向计算精度改进和对图像纹理边界做加强约束，达到了油画内容主次分明的效果．实验结果表明，采用文中算法能够达到较好的视觉效果．关键词：非真实感绘制；双边滤波；形态学操作；重要性区域；图像矢量场中图法分类号：TP391VisualImportancebasedPainterlyRenderingforImagesLuShaopin91’2’andZhangSonghailt2’”(TsinghuaNationalL

3、aboratory，orInformationScienceandTechnology，Beijing100084)”(DepanmentofComputerScienceandTechnology。TsinghuaUniversity，Beijing100084)Abstract：Toachievepainterlystylizationforarealimage，anewpainterlyrenderingalgorithmisproposedinthispaper．Firstlyaccordingtothecharacteristicsofpainte

4、rlyrendering，wecombineanimprovedbilateralfilterwiththemathematicalmorphologicaloperationtoconstructapyramidsequenceofmulti—scalereferenceimages．Thenastrokecomputingalgorithmbasedonvisualsaliencyisintroduced．Inthismethod，faceandvisualfocusdetectionsarefirstemployedtogetthesalientreg

5、ions．Basedontheobtainedsalienceinformation，theaccuracyofstroke’Scontrolpointanddirectioncomputingisimproved，andthepaintingconstrainttotextureedgeisstrengthened．Byusingtheproposedapproach，adistinctiveeffectofpainterlyrenderingthattheprimarycontentoftheimageisfinelyrenderedcanbeachie

6、ved．Experimentalresultsdemonstratethattheimprovedpainterlyrenderingalgorithmproducessatisfactoryvisualeffects．Keywords：NonPhotorealisticRendering；Bilateralfilter；Morphologicaloperation；Salientregion；imagevectorfield近年来，基于计算机算法实现的油画、水彩画、圆点画等非真实感绘制(nonphotorealisticrendering，NPR)的技术发

7、展非常迅猛，其实际应用也越来越受到人们的关注．通常的NPR方法大致分为2类：一类是使用物理方法实现对绘画原材料的模拟Ⅲ；另一类则是从最终效果出发，参考真实画家的创作过程，模拟笔画形状，通过优化算法或者贪婪算法来逐层实现绘制，从而实现油画的生成‘2_3．收稿日期：2009—0831；修回日期：2009—12—07．基金项目：国家自然科学基金(U0735001)；国家“八六i”高技术研究发展计划(2009AA012330)；教育部博士点基金(20060003057)．卢少平(1981一)，男，博士研究生，CCF学生会员，主要研究方向为视频处理；张松海(1978一

8、)，男，博士，讲师，主要研究方向为计算机图形学、视频