一种基于最佳匹配的图像纹理合成方法技术

针对大多数采用马尔科夫随机场模型的块纹理合成算法只考虑两个匹配块之间对应像素的颜色差异作为评价相似性的唯一度量，对于传统的合成算法，样本块的大小需要人工设定，因此合成后，通常会造成纹理特征混乱且缺乏自适应性。为解决上述问题，本发明专利技术提出了一种新的基于最佳匹配的图像纹理合成方法，方法中不仅考虑了颜色的相似性，还加入了梯度结构信息，把纹理的颜色差异和梯度结构信息作为衡量两个匹配块间的相似性度量，并深入分析最佳匹配纹理块的大小对合成的影响，根据不同纹理自适应确定纹理块大小，以提高纹理合成的速率和质量,经试验验证获得了比较理想的效果。

A method of image texture synthesis based on optimal matching

The block texture synthesis algorithm is used by most of the Markov random field model only consider the two matching block between the corresponding pixel color difference as evaluation metric of similarity only, for the synthesis of the traditional algorithm, the sample size of the block will need to manually set, so the synthesis, usually will cause confusion and lack of self adaptive texture feature. To solve the above problems, the invention provides an image texture synthesis method based on optimal matching of the new method, not only considering the similarity of color, also joined the gradient structure information, the texture and color difference gradient structure information as a measure of similarity between two matching block metrics, and in-depth analysis of the best the size of the block, texture synthesis, texture texture adaptively according to different block size, in order to improve the speed and quality of texture synthesis, the test obtained the desired results.

【技术实现步骤摘要】

：本专利技术属于计算机应用与图像处理结合的

技术介绍
：由于基于样图的纹理合成技术不仅可以克服传统纹理映射方法的缺点，而且避免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。基于样图的二维纹理合成方法根据处理对象的不同大体又可以分为:点合成方法和块合成方法。点合成方法每次生成一个像素点的色彩,而块合成方法则是每次生成一个包含许多像素的纹理块。一般而言,点合成方法便于反映纹理变化的多样性,但不利于保持纹理的结构化信息,且合成速度相对较慢;而块合成方法的速度较快,能较好地保持块内的纹理特征信息,但块之间的色彩过渡可能不很平滑,会引起合成质量的下降。块纹理合成方法是基于样本的纹理合成方法，它通过将输入的样本纹理划分成固定大小的纹理块，并基于纹理块间的重叠区域的约束规则来选择匹配的纹理块，以生成与样本纹理不重复但视觉性连续的任意大的纹理。基于块的纹理合成算法将合成单位从像素变为r>一个纹理块，合成本文档来自技高网...

【技术保护点】
1.一种基于最佳匹配的图像纹理合成方法，其特征在于该方法的具体步骤包括：第1、纹理块匹配策略采用梯度来衡量纹理块的结构变化程度；在纹理合成时充分考虑了纹理的梯度结构信息对纹理合成质量的影响，基于纹理块所包含的纹理特征与样本纹理图像所包含的纹理结构特征间的差距越小，所合成的结果对样本纹理的全局特征保持性就越好和纹理图像的统计特性符合MRF的特点，故纹理图像的统计模型可遵循Markov场，其中统计模型与像素点所处图像的位置无关并具有局部相关性，且遵循这两点可以得到纹理块相似判定准则，即在基于MRF模型的块合成算法中，根据输出图中当前待合成纹理块，在样图中找到与之纹理块边界结构特征相似的纹理块，选取...

【技术特征摘要】
1.一种基于最佳匹配的图像纹理合成方法，其特征在于该方法的具体步骤包括：
第1、纹理块匹配策略
采用梯度来衡量纹理块的结构变化程度；在纹理合成时充分考虑了纹理的梯度结构信息对纹理合成质量的影响，基于纹理块所包含的纹理特征与样本纹理图像所包含的纹理结构特征间的差距越小，所合成的结果对样本纹理的全局特征保持性就越好和纹理图像的统计特性符合MRF的特点，故纹理图像的统计模型可遵循Markov场，其中统计模型与像素点所处图像的位置无关并具有局部相关性，且遵循这两点可以得到纹理块相似判定准则，即在基于MRF模型的块合成算法中，根据输出图中当前待合成纹理块，在样图中找到与之纹理块边界结构特征相似的纹理块，选取准则为边界误差值小者为先；把纹理的梯度结构信息作为纹理匹配块相似性度量的标准之一，即把颜色差异和梯度结构信息作为纹理块匹配的标准；
第2、自适应确定纹理块大小
(1)为了满足纹理块大小选择准则，设置纹理块大小的最小值N为6；
(2)在输入纹理中，随机的在整幅图中选择20个大小为N的纹理块，得到它们的平均灰度直方图；同样根据纹理块相似判定准则及公式计算平均灰度直方图与输入纹理直方图的相似性；
(3)令N=N+2，并按照步骤(2)计算对应的直方图相似性,；
(4)利用2步差分法即公式计算相似度差分值，若满足阈值T，则N+2即为最佳合成纹理块大小，否则N+2，转到...

【专利技术属性】
技术研发人员：张德干，潘兆华，李光，董丹超，
申请(专利权)人：天津理工大学，
类型：发明
国别省市：天津;12