1、圖像漸變技術(shù)是在計(jì)算機(jī)圖形學(xué)和數(shù)學(xué)圖像處理的基礎(chǔ)上發(fā)展而來(lái)的，通過(guò)特定方法以實(shí)現(xiàn)兩幅圖像的特征對(duì)齊，并產(chǎn)生兩幅圖像之間的過(guò)渡圖像序列幀，從而實(shí)現(xiàn)從源圖像到目標(biāo)圖像的漸變。圖像漸變技術(shù)在科幻電影制作，動(dòng)畫設(shè)計(jì)，三維重建等領(lǐng)域都有著較為廣泛的應(yīng)用。
　　針對(duì)已有圖像漸變方法難以處理較大幾何變化的問(wèn)題，本論文提出一種基于形狀插值與移動(dòng)最小二乘變形的圖像漸變方法。給定一幅源圖像和一幅目標(biāo)圖像，首先用戶通過(guò)在圖像上放置開放或者封閉的曲線來(lái)指

2、定和對(duì)齊源和目標(biāo)圖像中的幾何特征;然后，提出一種基于重心的線條外觀模型，以提取并表示特征曲線組的形狀及其所傳達(dá)的視覺(jué)外觀;同時(shí)，基于該線條外觀模型建立一種雙層結(jié)構(gòu)驅(qū)動(dòng)的形狀插值算法，以實(shí)現(xiàn)源特征曲線到目標(biāo)特征曲線的保形狀過(guò)渡;最后，根據(jù)插值得到的中間過(guò)渡特征曲線，通過(guò)保剛性的移動(dòng)最小二乘變形把源和目標(biāo)圖像的幾何特征融合在一起，最終生成保外觀的中間過(guò)渡圖像幀。實(shí)驗(yàn)結(jié)果表明，該方法能夠?qū)崟r(shí)生成自然且視覺(jué)真實(shí)的圖像漸變序列，即使當(dāng)源和目標(biāo)圖像

3、中對(duì)應(yīng)的幾何特征形狀差別較大的時(shí)候，也能夠有效避免扭曲，從而充分保持輸入圖像中所包含特征的外觀和屬性。
　　此外，針對(duì)手工輸入特征曲線需要花費(fèi)用戶較多時(shí)間和精力的問(wèn)題，本論文提出了一種基于形狀匹配的半自動(dòng)圖像特征對(duì)齊方法。在該方法中，用戶首先在源和目標(biāo)圖像上指定少量的特征對(duì)應(yīng)點(diǎn)，然后算法自動(dòng)完成兩幅圖像之間的精確特征對(duì)齊。該方法的核心思想是一種漸進(jìn)式的特征對(duì)齊機(jī)制?；谠摍C(jī)制，算法“由粗到細(xì)”地逐步完成源和目標(biāo)圖像中對(duì)應(yīng)特征的精確

4、對(duì)齊。首先，算法以用戶指定的特征點(diǎn)為約束，通過(guò)基于相似性變換的移動(dòng)最小二乘變形方法來(lái)對(duì)齊圖像中特征對(duì)象的整體姿勢(shì)或形狀。然后，算法通過(guò)局部鄰域搜索以及形狀匹配技術(shù)，進(jìn)一步實(shí)現(xiàn)圖像中對(duì)應(yīng)特征的局部細(xì)節(jié)對(duì)齊。最后，使用基于能量的全局優(yōu)化方法，最終在像素級(jí)別上完成源和目標(biāo)圖像的精確特征對(duì)齊。實(shí)驗(yàn)結(jié)果表明，即使當(dāng)源和目標(biāo)圖像中的幾何特征相差較大時(shí)，該方法也僅需用戶指定少量的特征對(duì)應(yīng)點(diǎn)，即能完成圖像間的精確特征對(duì)齊，進(jìn)而極大地減少用戶手工交互工作