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(duì)其進(jìn)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(shí)別、工業(yè)設(shè)計(jì)、動(dòng)畫設(shè)計(jì)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(shí)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(xì)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(xiàng)重要而又富有意義的工作。針對(duì)剪紙圖象的特點(diǎn)，研究其分割和變形技術(shù)，對(duì)剪紙圖象進(jìn)行變形而生成新的剪紙圖象。 主要從以下三個(gè)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(duì)圖象邊界進(jìn)行處理，提取邊界凹角點(diǎn)，然后對(duì)圖象的形狀骨架的分支進(jìn)行分析，結(jié)合這兩者的信息來進(jìn)行分割。通過修剪骨架分支的長度來消除噪聲干擾，同時(shí)控制圖象的分割子區(qū)域的大小及個(gè)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(duì)圖象進(jìn)行變形處理。對(duì)于用戶給定的參考曲線和目標(biāo)曲線，建立他們的控制點(diǎn)對(duì)應(yīng)映射關(guān)系，按最近點(diǎn)原則，分別以兩條曲線上的控制點(diǎn)為坐標(biāo)原點(diǎn)建立坐標(biāo)系來確定變形后圖象象素點(diǎn)的新坐標(biāo)，從而實(shí)現(xiàn)圖象的變形。該算法對(duì)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(jì)和實(shí)現(xiàn)。剪紙是我國歷史悠久的傳統(tǒng)民間藝術(shù)之一，對(duì)如何應(yīng)用分割變形技術(shù)生成剪紙圖象進(jìn)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(jìn)行分割，對(duì)分割的部分進(jìn)行變形，生成新的剪紙形象，實(shí)現(xiàn)了對(duì)剪紙圖象的重新設(shè)計(jì)。 對(duì)論文中的算法進(jìn)行了理論分析和實(shí)驗(yàn)驗(yàn)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(shí)現(xiàn)二值圖象的變形處理，運(yùn)算量小，速度快。該方法操作簡便，交互性強(qiáng)，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(shí)現(xiàn)剪紙圖象重新設(shè)計(jì)，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(jì)出新的剪紙圖案或使這些剪紙圖案具