[發(fā)明專利]基于基元重組的紋理設(shè)計(jì)與合成方法

有效

• 申請(qǐng)?zhí)枺?/td>: 201110350537.7
• 申請(qǐng)日: 2011-11-08
• 公開(kāi)（公告）號(hào): CN102426708A
• 公開(kāi)（公告）日: 2012-04-25
• 發(fā)明（設(shè)計(jì)）人: 桂彥;馬利莊
• 申請(qǐng)（專利權(quán)）人: 上海交通大學(xué)
• 主分類號(hào): G06T11/20
• 分類號(hào): G06T11/20
• 代理公司: 上海科盛知識(shí)產(chǎn)權(quán)代理有限公司 31225
• 代理人: 趙志遠(yuǎn)

1.一種基于基元重組的紋理設(shè)計(jì)與合成方法，其特征在于，包括以下步驟：

1)基元抽取；

2)基元分類；

3)基元分布生成；

4)基元放置與變形；

5)后處理。

2.根據(jù)權(quán)利要求1所述的一種基于基元重組的紋理設(shè)計(jì)與合成方法，其特征在于，所述的步驟1)基元抽取具體為：

11)針對(duì)給定的樣本紋理圖像，首先采用傳統(tǒng)的伽柏小波變換對(duì)樣本紋理圖像中的紋理特征進(jìn)行分析；

12)然后采用基于紋理特征連續(xù)性的水平集方法對(duì)樣本紋理圖像進(jìn)行分割，從而獲得單個(gè)的紋理基元。

3.根據(jù)權(quán)利要求2所述的一種基于基元重組的紋理設(shè)計(jì)與合成方法，其特征在于，所述的步驟2)基元分類具體為：

21)對(duì)于已抽取的基元，首先獲取每一個(gè)基元的邊界輪廓點(diǎn)；

22)其次，采用基于形狀上下文的描述子描述每一基元輪廓點(diǎn)的分布情況，通過(guò)量化獲得這些輪廓點(diǎn)的特征向量；

23)最后，利用這些量化信息，通過(guò)比較基元之間的輪廓差異，對(duì)所有已抽取基元進(jìn)行分類；

4.根據(jù)權(quán)利要求3所述的一種基于基元重組的紋理設(shè)計(jì)與合成方法，其特征在于，所述的步驟3)基元分布生成具體為：

用戶利用簡(jiǎn)筆畫的方式自定義紋理的生成模式，以該模式為基元的初始分布，按照生成模式中提供的生成規(guī)則逐一擴(kuò)展基元的分布，從而在待合成紋理中計(jì)算基元的位置以及分配相應(yīng)的基元類別屬性。

5.根據(jù)權(quán)利要求4所述的一種基于基元重組的紋理設(shè)計(jì)與合成方法，其特征在于，所述的基元放置與變形具體為：

41)在待合成紋理中，根據(jù)每一個(gè)位置及其相應(yīng)的類別信息在已抽取基元中為這些位置點(diǎn)選擇具有相同類別的最佳匹配基元；

42)如果待合成紋理是空白畫布時(shí)，則采用直接覆蓋的方法將所選最佳匹配基元放置在每一個(gè)位置上；此時(shí)，采用基于圖分割的拼接方法處理基元之間的重疊區(qū)域；若待合成紋理是具有背景模式的畫布時(shí)，則采用基于均值坐標(biāo)的圖像融合方法放置所有最佳匹配基元。

6.根據(jù)權(quán)利要求5所述的一種基于基元重組的紋理設(shè)計(jì)與合成方法，其特征在于，所述的步驟5)后處理具體為

針對(duì)在基元放置過(guò)程中產(chǎn)生的過(guò)分重疊和較大的空洞，采用TPS變形技術(shù)改變基元的形狀；如果在待合成紋理中仍然存在空洞，則采用基于樣例的圖像修補(bǔ)方法填補(bǔ)這些空洞。

7.根據(jù)權(quán)利要求2所述的一種基于基元重組的紋理設(shè)計(jì)與合成方法，其特征在于，所述的基元抽取將樣本紋理中得所有具有封閉邊界的基元抽取出來(lái)，因而在紋理設(shè)計(jì)與合成過(guò)程中僅需要使用這些已抽取的基元，樣本紋理將不再使用。

8.根據(jù)權(quán)利要求4所述的一種基于基元重組的紋理設(shè)計(jì)與合成方法，其特征在于，所述的簡(jiǎn)筆畫分為兩類，第一類簡(jiǎn)筆畫描述基元的規(guī)則分布，第二類簡(jiǎn)筆描述基元的隨機(jī)分布：

第一類簡(jiǎn)筆畫中除了需要定義左右生成模式和上下生成模式之外，當(dāng)該類簡(jiǎn)筆畫中有多類基元時(shí)，需要用戶指定簡(jiǎn)筆畫中基元的類別，以及給定不同類別基元之間的排列順序；

第二類簡(jiǎn)筆畫中點(diǎn)的總個(gè)數(shù)由用戶根據(jù)給定畫布的大小給定，點(diǎn)的數(shù)目決定了基元分布的稠密程度。

9.根據(jù)權(quán)利要求8所述的一種基于基元重組的紋理設(shè)計(jì)與合成方法，其特征在于，使用第二類簡(jiǎn)筆畫產(chǎn)生基元分布，在對(duì)基元位置進(jìn)行調(diào)整過(guò)程中需要參照樣本的基元分布，且新生成的基元分布中的基元鄰域與參照樣本紋理的基元分布中的基元鄰域之間通過(guò)鄰域比較方法進(jìn)行具體相似性判定度量。

10.根據(jù)權(quán)利要求6所述的一種基于基元重組的紋理設(shè)計(jì)與合成方法，其特征在于，過(guò)分重疊和較大的空洞用TPS變形技術(shù)改變基元的形狀，使得新紋理中基元之間的結(jié)構(gòu)是連續(xù)的。