剪紙圖象的分割變形及應(yīng)用研究.pdf

1、圖象處理技術(shù)在工業(yè)、醫(yī)療、航空航天和軍事等領(lǐng)域扮演著重要角色，一直以來，吸引著各方面專家學(xué)者對其進行研究。圖象的分割和變形是圖象處理的重要研究內(nèi)容，其相關(guān)技術(shù)可應(yīng)用于圖象識別、工業(yè)設(shè)計、動畫設(shè)計和虛擬視景生成等領(lǐng)域。圖象處理是一門應(yīng)用性學(xué)科，許多理論和技術(shù)與實際應(yīng)用密切相關(guān)，因而通用的理論和技術(shù)較少，分割和變形技術(shù)也不例外。圖象分割主要包括粗分割和細分割，而圖象變形則包括全局變形和局部變形，這些問題至今沒有得到完滿解決，因此研究圖象分割

2、和變形技術(shù)是一項重要而又富有意義的工作。針對剪紙圖象的特點，研究其分割和變形技術(shù)，對剪紙圖象進行變形而生成新的剪紙圖象。 主要從以下三個方面展開工作： (1) 分割是變形的基礎(chǔ)，本文提出一種二值圖象形狀分割方法。該方法首先對圖象邊界進行處理，提取邊界凹角點，然后對圖象的形狀骨架的分支進行分析，結(jié)合這兩者的信息來進行分割。通過修剪骨架分支的長度來消除噪聲干擾，同時控制圖象的分割子區(qū)域的大小及個數(shù)，有效提高了算法的效率和分割

3、精度。 (2) 軸變形(axial deformation)技術(shù)是自由變形技術(shù)之一，本文研究基于保持圖象原有形狀特征的變形技術(shù)。他是一種基于任意軸的變形算法，能根據(jù)用戶的意愿對圖象進行變形處理。對于用戶給定的參考曲線和目標曲線，建立他們的控制點對應(yīng)映射關(guān)系，按最近點原則，分別以兩條曲線上的控制點為坐標原點建立坐標系來確定變形后圖象象素點的新坐標，從而實現(xiàn)圖象的變形。該算法對二值圖象的變形有效可靠。 (3) 基于分割變形的

4、剪紙圖象系統(tǒng)的設(shè)計和實現(xiàn)。剪紙是我國歷史悠久的傳統(tǒng)民間藝術(shù)之一，對如何應(yīng)用分割變形技術(shù)生成剪紙圖象進行了研究，建立了基于分割變形的剪紙圖象系統(tǒng)。矢量化剪紙掃描圖象，將剪紙圖象進行分割，對分割的部分進行變形，生成新的剪紙形象，實現(xiàn)了對剪紙圖象的重新設(shè)計。 對論文中的算法進行了理論分析和實驗驗證，結(jié)果表明： (1)提出的二值圖象形狀分割算法有效可行，算法能根據(jù)后續(xù)處理需要將剪紙圖象分割為若干子區(qū)域，為后續(xù)處理效率的提高和結(jié)果

5、優(yōu)化提供了可靠的基礎(chǔ)。與其他算法分割結(jié)果其相比，本文的分割結(jié)果更適合后續(xù)的剪紙圖象變形處理。 (2)提出的基于任意軸的變形算法能有效實現(xiàn)二值圖象的變形處理，運算量小，速度快。該方法操作簡便，交互性強，在剪紙圖象變形中，能獲得符合用戶意愿的變形結(jié)果。 (3) 建立的剪紙圖象分割和變形方法能有效實現(xiàn)剪紙圖象重新設(shè)計，使用論文中的基于分割變形的剪紙圖象系統(tǒng)，能方便快捷地利用已有的各種剪紙圖象設(shè)計出新的剪紙圖案或使這些剪紙圖案具