对于自然界中的任何物体，纹理都可以描述其表面错综复杂的细节。纹理合成技术是根据已有的纹理信息，合成与其相似的大面积纹理。该技术近年来受到了越来越多的关注，目前已成为图像处理领域内的重要研究内容。纹理合成技术旨在合成符合人们要求的纹理图片，在真实感以及非真实感的绘制中有着广泛的应用，并且在图像修复、图像艺术风格转换、网络压缩数据的快速传输以及计算机动画等方面有广阔的应用前景。随着计算机技术以及人类社会的飞速发展，人们对数字图像质量的要求越来越高，这就使得纹理合成技术要不断的进步发展，相关研究人员要不停的探索创新，从而实现人类对数字图像更高的追求。本文首先介绍了纹理合成技术的研究背景、研究意义以及国内外研究现状，其次介绍了相关理论与基本概念，并且研究分析了几种经典的纹理合成算法，对经典的算法进行了一定的归纳总结，概括描述了算法的优点缺点。在此基础上，本文以提高纹理合成图片质量和加快纹理合成速度为宗旨，对基于块拼接的纹理合成算法在切割路径、匹配块选择策略以及块搜索方式等方面作了相应的改进。改进后的算法结果较之前算法合成结果，不论在合成质量还是合成速度方面都取得了很大的提高。最后本文将改进的纹理合成算法应用到纹理传输过程中，通过实验快速有效地实现了图像艺术风格的转换，并且对传输过程中两幅图像的传输约束度量进行了一定的探究，在不同的颜色空间中，用不同的度量作为约束进行了相应的实验。本文主要研究成果如下：第一：针对块拼接纹理合成图片在接缝处容易出现过度粗糙的现象，对原算法进行改进。通过跟踪检测切割点，计算切割路径上每个切割点的梯度，将梯度值大于给定阈值的像素点标记为粗糙切割点，将标记的过度粗糙尖锐的点，通过加权求精的方式，进行平滑处理重新输出。第二：为了提高匹配块的选择效率，即提高纹理合成图像的质量，对匹配块的选择匹配策略进行改进，把上述改进的切割路径以权值的方式加入到选择匹配策略中，使得在选择匹配块时综合考虑重叠区域累计误差和最小切割路径，改进后的匹配策略在很大程度上提高了合成图片与样本图片的相似性。。第三：为了减少合成时间，提高纹理合成速度，对纹理块的全局搜索方式进行了改进，提出了一种基于邻域相关性的索引表搜索方式。改进的算法通过已合成块在样本纹理中的映射以及根据映射后纹理块的邻域相关性建立索引表，利用建立的搜索表进行待合成纹理块的匹配搜索，从而实现匹配过程，此搜索方式较全局搜索方式减少了大量搜索匹配时间，提高了纹理合成速度。第四：将上述改进的块拼接纹理合成算法应用到纹理传输中，通过实验快速有效地实现了图像艺术风格的转换。在不同的颜色空间中，对纹理传输约束度量的多样性进行探究，通过实验验证，纹理传输过程中传输约束度量是多样的，并不是单一的，这种约束度量的多样性为用户获取更多的图像艺术风格提供了更丰富的选择。