基于区域分割的肖像光照迁移

1144766066 · 发表于 2022-4-6 20:50:34

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雅宝题库解析：
基于图像/视频的光照迁移已经成为虚拟现实、增强现实、计算机视觉、计算摄像学等领域交叉方向的研究热点。在图像虚拟场景的生成过程中，经常需要将图像场景中参考对象的光照效果迁移到目标对象。图像场景或者对象往往包含具有不同共性特征（材质、形状、结构等）的多个典型区域，如何利用参考对象的光照信息，既生成目标对象的类似光照效果，又保持目标对象所属典型区域的结构特征与材质属性，是基于图像的光照迁移需要面对的难点题目。本论文调研分析了相关国内外研究现状，针对图像场景光照迁移与典型区域特征保持之间存在的难点题目，以人的肖像（含头发、人脸、肩部）为典型对象，重点开展了基于区域分割的肖像光照迁移方法研究及其设计实现，主要包括以下内容：1、研究并实现了一种肖像区域分割与区域匹配方法。从材质、形状、结构、光照等角度，分析肖像的共性图像特征，根据材质（毛发材质、皮肤材质、布料材质）、形状等特征，利用“Lazy Snapping”算法，对肖像（包括目标肖像和变光照肖像集）进行区域分割，将肖像分割为头发（毛发材质）、脸部（皮肤材质，含皮肤类型的人脸、耳朵、脖子等）、肩部（布料材质）三个区域。并且，针对目标肖像的头发、脸部、肩部三个区域，依据材质和形状的相似性，分别建立目标肖像的三个区域和变光照肖像集的最匹配区域之间的对应关系。2、提出并实现了一种基于区域分割的肖像光照迁移方法。在上述方法基础上，该方法利用参考肖像的光照效果信息、与目标肖像区域对应的变光照肖像集最匹配区域的材质和形状信息，针对目标肖像的头发、脸部、肩部三个区域，分别通过三种光照迁移算法生成目标肖像三个区域的光照效果：（1）针对目标肖像的头发区域，利用本文提出并实现的“基于细节保持与高光增强的肖像毛发区域光照迁移算法”。（2）针对目标肖像的脸部区域，利用作者所在实验室2010年11月提出的“基于边缘保持的图像对象光照迁移算法”。（3）针对目标肖像的肩部区域，利用本文提出并实现的“基于商图与褶皱阴影增强的肖像肩部区域光照迁移算法”。最后，针对目标肖像头发、脸部、肩部区域之间的拼接部位，融合处理相邻区域之间的光照迁移效果。实验结果表明：本文提出的基于区域分割的肖像光照迁移方法，在保持区域结构特征与材质属性的情况下，能够为目标肖像生成类似于参考肖像的逼真光照效果。

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