风格化绘制是计算机技术与绘画艺术结合的一个研究领域。其研究目标是通过计算机模拟艺术家绘制效果,从而实现不同艺术风格的快速生成。其应用领域非常广泛,如卡通快速制作、计算机动画等。论文针对卡通和油画绘制这两种典型风格化算法展开研究,其主要研究工作包括:(1)提出了重要性图约束下的图像卡通绘制算法。该算法首先构造能够反映目标区域轮廓特征线的重要性图,通过重要性图对图像分割结果进行合并,有效抑制过分割问题。然后在分割基础上,针对卡通绘制中区域边界的毛刺和走样等问题,采用拓扑保护的平滑算法。对每块区域以面积大小为序依次进行平滑操作,实现整个区域边界的平滑,显著提高卡通绘制的视觉效果。最后,通过区域填充算法输出卡通绘制效果。(2)改进了W.Kang等人提出的一种自适应画笔油画渲染算法。针对已有算法方向图存在的漩涡问题,论文采用边缘正交场进行光顺处理,从而使方向图更加能够描述图像的结构特征。然后,算法运用均值聚类算法配置画笔颜色,创建能量函数,以能量最小化来得到油画渲染效果。(3)提出了一种非常方便的交互式卡通视频渲染算法。算法只需要用户对第一帧进行交互操作。而对于后续帧,算法通过高斯混合颜色模型和运动区域跟踪实现用户交互信息的传递,并实现卡通化。算法首先对第一帧进行交互式分割,建立多区域标记,并对每个区域标记建立一个基于颜色的高斯混合模型。接着在后续帧的处理中,通过运动区域跟踪获得区域骨架并不断更新高斯混合模型,进行能量最小化求解,得到其区域标记,从而实现用户交互信息的逐帧传递。