[發(fā)明專利]一種改進的按行紋理合成加速方法

無效

• 申請?zhí)枺?/td>: 201310422033.0
• 申請日: 2013-09-16
• 公開（公告）號: CN103473798A
• 公開（公告）日: 2013-12-25
• 發(fā)明（設(shè)計）人: 普園媛;蘇迤;魏小敏;徐丹;王朝暉
• 申請（專利權(quán)）人: 云南大學(xué)
• 主分類號: G06T11/00
• 分類號: G06T11/00
• 代理公司: 昆明大百科專利事務(wù)所 53106
• 代理人: 何健

技術(shù)領(lǐng)域

本發(fā)明涉及一種紋理合成技術(shù)，尤其是按行紋理合成加速方法的改進，屬于圖形圖像處理技術(shù)領(lǐng)域。

背景技術(shù)

基于樣圖的紋理合成技術(shù)(Texture?Synthesis?from?Samples，TSFS)是繼紋理映射、過程紋理合成方法之后發(fā)展起來的一種新的紋理合成技術(shù)。其原理為：基于給定的小區(qū)域紋理樣本，按照物體表面的幾何形狀，拼合生成任意大小的紋理圖像。

TSFS技術(shù)有兩大類：基于點的紋理合成和基于塊的紋理合成。基于點的紋理合成方法，采用Markov?Random?Field(MRF)模型進行紋理合成，MRF模型認(rèn)為紋理具有局部統(tǒng)計特征，即紋理中的任一部分都可以由其周圍部分(即鄰域)完全決定，對于大多數(shù)紋理，MRF模型能夠很好地描述紋理的特征，提升了樣圖紋理合成的質(zhì)量，但是由于每合成一個像素都要搜索一遍樣本圖，運算量非常大，處理的速度也很慢。基于塊的紋理合成方法，其每次合成一個方形的區(qū)域，通過尋找最佳紋理塊和按最佳縫合線拼接最佳紋理塊來產(chǎn)生新的紋理，大大提高了合成速度，同時還避免了點合成過程中的模糊效果，對紋理結(jié)構(gòu)保持的較好。但該方法存在的問題也非常明顯，它會出現(xiàn)紋理塊的重復(fù)效應(yīng)，有時邊界不匹配，從而導(dǎo)致了合成質(zhì)量較低的問題。雖然該合成方法的合成速度相比點合成有了一定的提升，但在實際的運用中還是速度較慢無法達(dá)到實時合成的效果。

在基于塊的紋理合成中，具有代表性的為Image?quilting方法。它是一種基于塊拼接的紋理合成方法。該方法的主要步驟如下：

(1)在輸入的紋理樣本圖中任取一塊紋理塊B1，放在目標(biāo)紋理圖中，然后在紋理樣本圖中查找新的一塊B2，查找方法為：①按照掃描線順序，在紋理樣本圖中移動紋理塊的左上角的位置，即從紋理樣本圖的(0，0)坐標(biāo)開始，按照掃描線順序把每一個點作為紋理塊的左上角頂點，遍歷紋理樣本圖。②對每個紋理塊，按照重疊區(qū)寬度overlapWidth找到其與在目標(biāo)圖中已經(jīng)合成塊的重疊區(qū)，在已合成的塊中的重疊區(qū)記為B1ov，在當(dāng)前找到的紋理塊中的重疊區(qū)記為B2ov，計算重疊區(qū)域誤差Error，用重疊區(qū)域內(nèi)對應(yīng)像素的顏色差值平方和Sum-of-Squared?Differences(SSD)來度量該誤差，計算方法為：

Error=Σi,j∈overlap[(R1ijov-R2ijov)2+(G1ijov-G2ijov)2+(B1ijov-B2ijov)2]]]>

式中，和是內(nèi)對應(yīng)像素的RGB顏色值，和是內(nèi)對應(yīng)像素的RGB顏色值。③找出重疊區(qū)域誤差在誤差容忍度Tolerance范圍內(nèi)的紋理塊的集合，然后隨機在該集合中挑選一個紋理塊作為新找到的最優(yōu)紋理塊B₂。