【摘 要】
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非真实感渲染(non-photorealistic rendering,简称NPR)是近年来计算机图形学领域一个新的研究热点,它与真实感渲染追求最大程度还原原图信息不同,非真实感渲染必要的时候会舍弃一部分原始图像中的背景信息,目的是突出主体。铅笔画的绘制作为NPR的一个分支,凭借着其应用领域的广泛吸引着众多学者对其进行研究与改进。但是,这项技术还存在着一些不足,如在绘制过程中未将主体突出、生成的线
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非真实感渲染(non-photorealistic rendering,简称NPR)是近年来计算机图形学领域一个新的研究热点,它与真实感渲染追求最大程度还原原图信息不同,非真实感渲染必要的时候会舍弃一部分原始图像中的背景信息,目的是突出主体。铅笔画的绘制作为NPR的一个分支,凭借着其应用领域的广泛吸引着众多学者对其进行研究与改进。但是,这项技术还存在着一些不足,如在绘制过程中未将主体突出、生成的线条生硬不自然以及计算过程繁琐复杂。本文将以这几个问题作为切入点,对现有的铅笔画生成技术进行改进。研究的内容主要包括:研究了 NPR技术的发展历史和现状,其中对NPR技术中铅笔画的绘制进行了重点研究;对比铅笔画生成过程中需要用到的显著性目标的检测和线条图生成相关的几个算法,找出存在的不足并对其改进;尝试生成彩色的线条和纹理。本文的创新点在于:1.改进的显著目标检测TC-FT算法,在FT算法基础上进行了阈值限定和轮廓加强的预处理来提取输入图片的主体,该方法不需要对图像训练,运行时间大幅度缩短,且提取的显著性区域更加完整。2.本文使用了基于梯度图和形态学操作的GMED算法提取图像的边缘信息并将其卷积生成铅笔画线条图,提取的边缘线条自然连贯,卷积生成的线条具有人类手绘风格。通过对实验结果进行多个角度的对比分析,得出以下结论:本文提取的边缘连续,生成的线条具有手绘风格,且在突出显著目标的同时保留了背景区域的信息,实现了主次分明的彩色铅笔画效果。图[28]表[6]参[67]
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