基于顯著性圖的自然圖像水墨風(fēng)格化算法研究.pdf

1、自然圖像水墨風(fēng)格化研究將計算機(jī)相關(guān)技術(shù)與中國傳統(tǒng)的繪畫藝術(shù)相結(jié)合，利用計算機(jī)將圖像轉(zhuǎn)換成具有水墨畫效果的圖像。這對于拓展計算機(jī)應(yīng)用領(lǐng)域、推動計算機(jī)藝術(shù)仿真技術(shù)的發(fā)展，弘揚(yáng)中華民族文化，都具有重要的理論和現(xiàn)實(shí)意義。
　　水墨畫繪制并非是對現(xiàn)實(shí)的真實(shí)寫照，而是通過對現(xiàn)實(shí)景物的抽象描繪，來展現(xiàn)一種意境美。水墨畫繪制過程中，其筆法的使用，墨色的描繪，以及水墨在宣紙上的滲透，都是水墨畫的特色。因此，本文以真實(shí)風(fēng)景圖像作為輸入，采用圖像處理的

2、方法，針對水墨畫的特點(diǎn)，進(jìn)行了仿真算法探索。其研究工作主要從6個方面進(jìn)行。
　?。?）基礎(chǔ)理論研究。對計算機(jī)非真實(shí)感繪制，特別是水墨畫仿真的研究背景和近年來的研究成果進(jìn)行了探究。對中國水墨畫的筆法和墨法等相關(guān)知識進(jìn)行了學(xué)習(xí)。通過閱讀文獻(xiàn)，了解了現(xiàn)階段國內(nèi)外關(guān)于水墨畫仿真研究的現(xiàn)狀，并結(jié)合水墨畫的特點(diǎn)，構(gòu)建了本文的算法框架。
　?。?）顯著性模型的學(xué)習(xí)。針對水墨畫的抽象化特點(diǎn)，進(jìn)行了圖像顯著性圖的學(xué)習(xí)，了解了顯著性圖的概念和顯

3、著性模型的基礎(chǔ)知識，掌握了Itti顯著性模型構(gòu)建顯著性圖的過程，并將顯著性圖用于本文算法中。
　?。?）圖像抽象化。利用圖像顯著性圖和雙邊濾波對圖像進(jìn)行抽象化處理，減少圖像的細(xì)節(jié)信息，讓圖像符合水墨畫抽象化的特點(diǎn)。
　?。?）圖像擴(kuò)散、脫色處理。對圖像中的像素進(jìn)行色彩擴(kuò)散處理，使圖像具有水墨畫繪制過程中墨在宣紙上產(chǎn)生的擴(kuò)散效果，然后對擴(kuò)散后的圖像進(jìn)行灰度化及灰度增強(qiáng)處理，使圖像符合水墨畫的墨色效果。
　?。?）邊緣線計

4、算。提取圖像的邊緣信息，然后對邊緣進(jìn)行顯著性、灰度調(diào)整、擴(kuò)寬、高斯濾波等操作，產(chǎn)生近似水墨畫中的邊緣效果，然后將邊緣合成到脫色處理后的圖像中，最后對合成圖像進(jìn)行宣紙效果處理，得到最終符合水墨畫效果的圖像。
　?。?）算法仿真實(shí)驗(yàn)工作。利用Matlab軟件平臺，編寫仿真程序，進(jìn)行算法的仿真實(shí)現(xiàn)，并展示效果圖。
　　本文的創(chuàng)新之處體現(xiàn)在以下兩個方面。
　?。?）將顯著性圖引入圖像水墨畫的仿真。顯著性圖可以增強(qiáng)圖像高對比度的

5、地方，減弱低對比度的地方，讓圖像抽象化和邊緣提取的過程，更符合人類視覺特征，符合畫家在繪制前對景物觀察記憶的特點(diǎn)，能夠?qū)崿F(xiàn)更好的水墨畫仿真效果。
　?。?）圖像邊緣的計算。相較建立毛筆模型進(jìn)行邊緣繪制和紋理映射等方法，直接采用圖像處理的方法進(jìn)行邊緣的計算，算法簡單，易于實(shí)現(xiàn)，而且具有水墨畫的效果。
　　本文算法的不足之處是，通過灰度增強(qiáng)產(chǎn)生的圖像，在墨色仿真上還沒有做到墨分五色的效果；邊緣線計算過程中受到山體上樹木、花草等景