图象处理技术在工业、医疗、航空航天和军事等领域扮演着重要角色,一直以来,吸引着各方面专家学者对其进行研究。图象的分割和变形是图象处理的重要研究内容,其相关技术可应用于图象识别、工业设计、动画设计和虚拟视景生成等领域。图象处理是一门应用性学科,许多理论和技术与实际应用密切相关,因而通用的理论和技术较少,分割和变形技术也不例外。图象分割主要包括粗分割和细分割,而图象变形则包括全局变形和局部变形,这些问题至今没有得到完满解决,因此研究图象分割和变形技术是一项重要而又富有意义的工作。本文针对剪纸图象的特点,研究其分割和变形技术,对剪纸图象进行变形而生成新的剪纸图象。论文主要从以下三个方面展开工作:(1)分割是变形的基础,本文提出一种二值图象形状分割方法。该方法首先对图象边界进行处理,提取边界凹角点,然后对图象的形状骨架的分支进行分析,结合这两者的信息来进行分割。通过修剪骨架分支的长度来消除噪声干扰,同时控制图象的分割子区域的大小及个数,有效提高了算法的效率和分割精度。(2)轴变形(axial deformation)技术是自由变形技术之一,本文研究基于保持图象原有形状特征的变形技术。他是一种基于任意轴的变形算法,能根据用户的意愿对图象进行变形处理。对于用户给定的参考曲线和目标曲线,建立他们的控制点对应映射关系,按最近点原则,分别以两条曲线上的控制点为坐标原点建立坐标系来确定变形后图象象素点的新坐标,从而实现图象的变形。该算法对二值图象的变形有效可靠。(3)基于分割变形的剪纸图象系统的设计和实现。剪纸是我国历史悠久的传统民间艺术之一,对如何应用分割变形技术生成剪纸图象进行了研究,建立了基于分割变形的剪纸图象系统。矢量化剪纸扫描图象,将剪纸图象进行分割,对分割的部分进行变形,生成新的剪纸形象,实现了对剪纸图象的重新设计。对论文中的算法进行了理论分析和实验验证,结果表明:(1)提出的二值图象形状分割算法有效可行,算法能根据后续处理需要将剪纸图象分割为若干子区域,为后续处理效率的提高和结果优化提供了可靠的基础。与其他算法分割结果其相比,本文的分割结果更适合后续的剪纸图象变形处理。(2)提出的基于任意轴的变形算法能有效实现二值图象的变形处理,运算量小,速度快。该方法操作简便,交互性强,在剪纸图象变形中,能获得符合用户意愿的变形结果。(3)建立的剪纸图象分割和变形方法能有效实现剪纸图象重新设计,使用论文中的基于分割变形的剪纸图象系统,能方便快捷地利用已有的各种剪纸图象设计出新的剪纸图案或使这些剪纸图案具有新的形态,为剪纸动画提供相关的素材。