6.2二维图像morphing技术

二维图像morphing技术张林锋2007/4/27概要•什么是二维图像morphing技术？•怎样实现图像的morphing？•结论Whatisimagemorphing？•图像自然渐变（Imagemorphing）:指把一幅数字图像以一种自然流畅的、戏剧性的、超现实主义的方式变换到另一幅数字图像.Whatisimagemorphing？•图像morphing技术发展之前：1.巧妙的剪辑2.停住运动画法：每化妆一次拍摄一帧3.交融技术：淡入淡出技术4.二维粒子系统技术：移动象素块－解体－重建Whatisimagemorphing？从图可以观察得到：两个图像的几何未对齐时，交融效果比较差！（图像之间的一种线性插值）交融技术：几何变换1.Is：原图像2.Id：目标图像3.建立两个满射：C0：Is－Id和C1：Id－Is4.P0：原图像上的点5.P1：目标图像上的点6.t1,0图像Morphing过程Howtodotheimagemorphing？•基于网格的图像morphing方法•基于线对的图像morphing方法•视域morphing方法基于网格的图像morphing方法•算法步骤·：•缺点：使用不方便基于网格的图像morphing方法DS基于线对的图像morphing方法•单幅图像的变形：1.正向映射：源图象素－拷入目标图像位置2.逆向映射：目标图像象素－采样源图像•基于线对的方法采用逆向映射•问题：目标图像每个象素－源图像中的采样位置？基于线对的图像morphing方法根据：基于线对的图像morphing方法基于线对的图像morphing方法基于线对的图像morphing方法•多对直线变换：基于线对的图像morphing方法基于线对的图像morphing方法•权因子：基于线对的图像morphing方法•控制直线的插值方法：1.对直线端点进行线性插值。缺点：对于旋转的直线对会产生缩短的直插值线2.对直线的中点、朝向和长度进行插值，效果较好！图像morphing过程中的过渡控制图像morphing过程中的过渡控制视域morphing视域morphing虚拟摄像机与图像morphing相比,该方法同时插值几何、颜色和视点。视域morphing•计算视域morphing所需信息：视域morphingT设Q＝（X，Y，Z）表示场景上的一点，P＝（x,y,1）表示图像上的点，它们于标量的乘积分别用Q和P来表示。齐次坐标Q和Q、P和P表示相同的点。摄像机表示为3×4的齐次投影矩阵的形式：＝[H|-HC]其中C表示摄像机中心的位置，3×3矩阵H指定了在世界坐标系中象平面的位置和方向。透视投影的方程为P＝Q用二元组I,表示”视域“。视域包括一幅图像以及和它相关的投影矩阵。T~~~~~视域morphing•摄像机从原点－(Cx,Cy,0)•焦距从f0－f1•投影矩阵从I0－I1•对应的投影矩阵分别为：视域morphing•平行摄像机情况：视域morphing视域morphing•摄像机不平行情况：视域morphing视域morphing视域morphing•由于多次重采样会使中间帧图像发生明显的模糊情况，可以对输入图像进行过采样，或者把对每幅图像进行的两次变形变换合并为一次。•视点改变时，投影图像上的点经常会发生可见性变化，会出现折叠和空洞现象。视域morphing•解决方法：1.如果视域深度信息已知，折叠现象可以通过Z缓冲消隐算发来消除。2.如果没有三维信息，用视差方法。3.常用的空洞填充方法有：背景颜色法、相邻象素法等视域morphing视域morphing