基于结构张量方向引导的改进的Image Quilting图像风格迁移算法

赵杨

（云南师范大学传媒学院动画系，云南昆明，650500）

1 图像风格迁移绘制技术研究概况

纹理合成是图像处理的重要研究领域，现有的方法主要分为两类：过程纹理合成和基于样图的纹理合成。在实际应用中，由于过程纹理合成算法实现复杂，因此研究者提出了通过将能够表现纹理特征的纹理块，拼接合成为大型块纹理的合成方法。

基于样图的纹理合成方法主要包括基于点匹配和基于块拼接两种算法，其主要区别是合成单位不同。1999年，Efros提出基于点匹配的纹理合成方法。该算法在样本图像纹理空间中捜索与邻域最佳匹配的像素点，然后将其传输到目标图像中。随后，Wei和Levoy提出通过多分辨率模型进行匹配，并采用图像金字塔加速纹理合成的过程。但是以上算法对结构纹理的合成效果不佳。

为了克服基于点匹配的纹理合成算法存在的缺陷，Efros提出基于块拼接的Image Quiting纹理合成及传输算法，该算法能将源图像纹理特征快速传输到目标图像中。2001 年，Liang 等人提出基于块拼贴的实时纹理合成算法，该算法利用KD-Tree来提升合成计算速度，基本实现了实时纹理合成。

经典的纹理传输算法经过进一步改进，可转换应用到图像风格迁移等应用领域。图像风格迁移主要涉及样本图像和目标图像，经过风格迁移之后的目标图像不仅能保持本身的内容信息，同时还具有样本图像的纹理特征，从而渲染模拟出具有与样本图像相似的艺术风格特征。

针对各种画派的风格迁移，研究者提出了不同的风格纹理合成和转移算法。……