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图像抽象化的实时增强型绘制(? 王山东1,2,3+, 李晓生1,3, 刘学慧1, 吴恩华1,2,3 1（中国科学院软件研究所计算机科学国家重点实验室 北京 100190） 2（澳门大学科技学院电脑与资讯科学系 澳门） 3（中国科学院研究生院 北京 100190） 摘 要：借鉴基于特征流的各向异性滤波框架，本文提出了一种增强对比度的图像抽象化绘制算法。针对输入图像，首先构造一个光滑连续的边缘切向流场，然后基于该流场对图像进行各向异性的增强处理，最后使用改进的Kuwahara滤波算法或其他特征保持的平滑滤波算法对图像进行实时处理。实验结果表明，本文算法可显著改善已有抽象化方法的绘制质量，抽象化图像的边界特征明显增强，画质更清晰，层次感更分明。 关键词：图像抽象化；边缘切向流；双边滤波；Kuwahara滤波 中图法分类号：TP391 文献标识码：A Real-time Enhancing Image Abstraction Wang Shandong1,2,3+, Li Xiaosheng1,3, Liu Xuehui1, Wu Enhua1,2,3 1(State Key Laboratory of Computer Science, Institute of Software Chinese Academy of Sciences, Beijing, 100190) 2(Department of Computer and Information Science, Faculty of Science and Technology, University of Macau, Macau) 3(Graduate University of Chinese Academy of Sciences, Beijing, 100190) + Corresponding author：Phone E-mail：sdwang10@ Abstract: Based on the flow-based anisotropic filtering framework, this paper presents a method for abstracting images with high color contrast. A smooth edge tangent flow field is firstly constructed, and then use the flow field to guide the process of enhancing local contrast, and at last an improved Kuwahara filter or other features-preserving filters are performed to achieve the abstraction result. Experimental results show that the proposed algorithm outperforms the existing methods in terms of feature preservation and visual appreciation. Key words: image abstraction; edge tangent flow; bilateral filter; Kuwahara filter 1 引言 图像抽象化是最常见的一种非真实感绘制技术，它将真实感的图像或视频序列转化为一种结构化、简单化的形式，其中最能体现图像特征的视觉信息被保留甚至强调，而其他无关紧要的细节被去除或减弱。由于抽象化图像主要强调艺术表现力，同时也可以提高图像的可理解性、促进视觉沟通，因而抽象化绘制有着广泛的应用前景。 现有的图像抽象化系统通常采用图像分割算法或边缘保持的平滑滤波技术，例如均值漂移[1]或双边滤波[2]算法等。这些算法能够有效平滑低对比度区域的高频特征（噪声），并且保持高对比度区域的低频特征（显著边缘），但是由于使用的是统一的滤波阈值，常常造成对于某些低对比度区域的低频特征过度抽象，而对于某些高对比度区域的高频特征如稠密纹理部分却又不能很好地抽象简化等问题。为了生成均匀一致的抽象化效果，Kyprianidis等[3]提出了一种基于特征流的各向异性Kuwahara滤波算法，即滤波核窗口的形状、方向以及尺寸等由图像的局部结构特征决定。与其他的滤波方法相比，该方法不仅能有效处理被噪声污染的图像，还能保持和增强图像特征的方向性，整体抽象化效果更接近于艺术家的绘画风格。尽