【一个基于图片缝合的纹理迁移算法的设计与实现】 纹理识别算法

　　摘要：纹理综合是根据现有的一块小的输入纹理，然后通过某种算法，使之生成与小纹理类似的一块大纹理。一般要求两块纹理有较高的相似度，并且在视觉上没有生硬的拼接的感觉。此外还要求算法能有比较快的速度，有较强的实用性。图像缝合是一种快速的纹理综合算法，现在已经有一些成熟的算法，它是在把输入纹理分块之后，然后在目标图像上根据相似度进行贴图，在贴图完成之后，再对块与块之间的边界进行调整，使之实现自然过渡。该文研究的是在VC++6.0环境下通过面向对象编程用图像缝合技术实现快速纹理综合。自己设计并实现了实验系统，验证了Alexei A. Efros和William T. Freeman的纹理缝合算法，取得比较好的实验结果。
　　关键词：纹理综合；图像缝合；算法；平滑过渡
　　中图分类号：TP393文献标识码：A文章编号：1009-3044(2012)20-4974-03
　　An the Design and Implementation of the Algorithm of Image Quilting for Texture Synthesis
　　QIAO An-hong
　　(College of Mathematics and Information Engineering,Jiaxing University, Jiaxing 314001,China)
　　Abstract：According to a piece of the existing small input texture, use some sort of algorithm to generate a big texture similar as the small input texture. It generally requires that the two textures are with high texture similarity. The result texture should be without the visual sense of blunt splicing, and the algorithm can also achieve a relatively fast speed. Image quilting is a fast texture synthesis algorithm. There are a number of sophisticated algorithms about texture synthesis. The procedure is like that: dividing the input texture into the blocks, and then mapping in the target image according the similarity between the target image and the block. After completion of mapping, adjusts the boundary between the two conjoint blocks to achieve a natural transition. This study was conducted in VC + +6.0 environments using the object-oriented programming to test Alexei A. Efros and William T. Freeman’algorithm“Image Quilting for Texture Synthesis and Transfer”. The experimental results show a relatively good effect.
　　Key words: database connection; pop-up menu; dynamic data window; information feedback
　　纹理综合是为了解决纹理映射中存在的接缝走样等问题而提出的，目前纹理合成方法可分为两类：
　　一类为过程纹理合成(PTS)。过程纹理合成通过对物理生成过程的仿真直接在曲面上生成纹理，如毛发、云雾、木纹等，从而避免了纹理映射带来的失真。这种方法可以获得非常逼真的纹理，但对每一种新的纹理，却需要调整参数反复测试，非常不便，有的甚至无法得到有效的参数。另一类为基于样图的纹理合成(texture synthesis from samples，TSFS)。TSFS技术是近几年迅速发展起来的一种新的纹理拼接技术，它基于给定的小区域纹理样本，按照表面的几何形状，拼合生成整个曲面的纹理，它在视觉上是相似而连续的。TSFS技术可以克服传统纹理映射方法的缺点，又避免了过程纹理合成调整参数的繁琐，因而受到越来越多研究人员的关注，成为计算机图形学、计算机视觉和图像处理领域的研究热点之一。利用TSFS技术还可以进行纹理填充(如修补破损的图片，重现原有图片效果)，纹理传输，扩展到时域则可以用一短段视频图像，生成任意长度的非重复的视频动画等。
　　纹理技术作为数字图像处理的一个重要分支，不断与其它学科结合，发展速度日新月异。在图像编辑、数据压缩、网络数据的快速传输、大规模场景的生成以及真实感和非真实感绘制、档案的数字化保存、视频的索引和检索、物体3 D重建、军事侦察和公安取证、数码相机的超分辨处理等方面具有广泛的应用前景。具体表现如下:
　　1)基于颜色和纹理综合特征的车牌定位新方法。首先进行色彩分割，然后进行区域生成，最后从中分割出车牌。实验结果表明算法效果好、速度高，而且适用于对有噪声及复杂背景的车牌图像进行分割。
　　2)基于内容的图像检索。其主要是利用图像的特征，如：颜色直方图、纹理、形状等来进行检索，这种方式能够提高检索的效率与准确率。利用图像的颜色信息与利用快速傅立叶变换来提取纹理特征相结合的方法来进行图像检索，该方法一方面可以反映图像的全局特征，另一方面又反映了图像的局部特征，且具有对图像检索的旋转不变性。