self-similarity based texture editing

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Self-Similarity Based Texture Editing Self-similarity Based Texture Editing Stephen Brooks Neil Dogdson University of Cambridge Projeto Final de Processamento de Imagens 2 o sem/2002 José Luiz Soares Luz

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Self-similarity Based Texture Editing. Neil Dogdson. University of Cambridge. Stephen Brooks. Projeto Final de Processamento de Imagens 2 o sem/2002 José Luiz Soares Luz. Apresentação. Objetivo Similarity-Based Editing Vizinhança, Métrica de distância, Similaridade - PowerPoint PPT Presentation

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Page 1: Self-similarity Based Texture Editing

Self-Similarity Based Texture Editing

Self-similarity Based Texture Editing

Stephen Brooks Neil DogdsonUniversity of Cambridge

Projeto Final de Processamento de Imagens 2o sem/2002

José Luiz Soares Luz

Page 2: Self-similarity Based Texture Editing

Self-Similarity Based Texture Editing

Apresentação

ObjetivoSimilarity-Based Editing Vizinhança, Métrica de distância, SimilaridadeSimilarity-Based PaintingSimilarity-Based CloningSimilarity-Based Warping Interface

Page 3: Self-similarity Based Texture Editing

Self-Similarity Based Texture Editing

Objetivo

- Apresentar sistema de edição para texturas, que propaga os efeitos das operações de Painting, Cloning, Warping.

Page 4: Self-similarity Based Texture Editing

Self-Similarity Based Texture Editing

Similarity-Based Editing

- A edição da textura baseia-se na idéia de similaridade, a qual é determinada utilizando-se uma vizinhança de um dado pixel, e uma métrica de distância , para a verificação de pixels similares dentro da textura.

Page 5: Self-similarity Based Texture Editing

Self-Similarity Based Texture Editing

Similarity-Based Editing

- Vizinhanças similares são localizadas para que ocorra a propagação das operações de edição sobre a textura; mudanças feitas para um pixel particular, afetam todos os pixels que exibem vizinhança local similar.

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Self-Similarity Based Texture Editing

Vizinhança, Métrica de distância, Similaridade

- Vizinhança: Dado um pixel definimos como sua vizinhança o conjunto de pixels limitados pelo círculo de raio “r” pixels.

Ponto SelecionadoVizinhança

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Self-Similarity Based Texture Editing

Vizinhança, Métrica de distância, Similaridade

- Métrica de distância: é a norma L2 , ou seja, a soma dos quadrados das diferenças entre as componentes RGB, dos pixels correspondentes de duas vizinhanças.

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Self-Similarity Based Texture Editing

Vizinhança, Métrica de distância, Similaridade

N1, N2 – duas vizinhanças distintas

Ri(p), Gi(p), Bi(p) – Valores de R, G, e B na posição p na vizinhança i

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Self-Similarity Based Texture Editing

Vizinhança, Métrica de distância, Similaridade

- Similaridade: os pixels similares são aqueles cuja diferença entre suas respectivas vizinhanças locais e a pixel selecionado está dentro de um certo limite.

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Self-Similarity Based Texture Editing

Similarity-Based Painting

- Altera cor e brilho de pixels similares àquele selecionado pelo usuário.

1) Usuário seleciona ponto sobre Pixel

2) A vizinhança circular local do ponto selecionado é comparada com cada vizinhança dos pixels da imagem

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Self-Similarity Based Texture Editing

Similarity-Based Painting

3) Opacidade é aplicada ao pixel selecionado e ao subconjunto dos pixels com vizinhança similar.

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Self-Similarity Based Texture Editing

Similarity-Based Painting

original

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Self-Similarity Based Texture Editing

Similarity-Based Painting

original

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Self-Similarity Based Texture Editing

Similarity-Based Painting

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Self-Similarity Based Texture Editing

Similarity-Based Painting

original

Page 16: Self-similarity Based Texture Editing

Self-Similarity Based Texture Editing

Similarity-Based Cloning

- Posiciona os valores das cores dos pixels similares da textura clonada para a textura alvo.

1) A vizinhança circular local do ponto selecionado é comparada com cada vizinhança dos pixels da imagem

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Self-Similarity Based Texture Editing

Similarity-Based Cloning

2) Os valores das cores dos pixels similares são incorporados a textura alvo, podendo-se definir o quanto os valores serão mais ou menos incorporados

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Self-Similarity Based Texture Editing

Similarity-Based Cloning

clonada

Textura alvo

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Self-Similarity Based Texture Editing

Similarity-Based Cloning

clonadas

Textura alvo

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Self-Similarity Based Texture Editing

Similarity-Based Cloning

clonada

Textura alvo

Page 21: Self-similarity Based Texture Editing

Self-Similarity Based Texture Editing

Similarity-Based Warping

- Usa similaridade como uma medida de expansão de área local.

- Questão: Como converter similaridade em valores escalares para expansão de área?

- Referência:

KEAHEY, A., AND ROBERTSON, E. 1997. Nonlinear Magnification Fields. IEEE symposium on Information Visualization, 51-58

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Self-Similarity Based Texture Editing

Similarity-Based Warping

1) Grade de valores similares define uma função de aumento M

2) De M deriva-se uma função T, de deslocamento na grade 2D

3) Inicialmente T e tomada como a identidade, deduz-se então Mc, e a partir de M (grade de valores similares), calcula-se Me = M – Mc, obtem-se então Tc, novamente uma nova função Mc é determinada, e assim prossegue-se determinando-se Tc e Me em cada interação

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Self-Similarity Based Texture Editing

Similarity-Based Warping

- Se Me < 0, Tc faz com que os vértices da grade 2D se desloquem mais para o interior.

- Se Me > 0, Tc faz com que os vértices da grade 2D se desloquem mais para o exterior.

4) Uma transformação 2D é produzida que é simétrica e centrada na magnitude máxima

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Self-Similarity Based Texture Editing

Similarity-Based Warping

original

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Self-Similarity Based Texture Editing

Similarity-Based Warping

original

sem super-resolução

com super-resolução

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Self-Similarity Based Texture Editing

Similarity-Based Warping

original

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Self-Similarity Based Texture Editing

Similarity-Based Warping

original

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Self-Similarity Based Texture Editing

Similarity-Based Warping

original

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Self-Similarity Based Texture Editing

Similarity-Based Warping

original

com super-resolução

com super-resolução

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Self-Similarity Based Texture Editing

Interface- Bibliotecas: IUP, CD, IM - Linguagem: C- Ambiente: Linux

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Self-Similarity Based Texture Editing

Interface

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Self-Similarity Based Texture Editing

Interface

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Self-Similarity Based Texture Editing

Interface

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Self-Similarity Based Texture Editing

Observações

- Dependendo da textura e da quantidade expandida na operação de warping, pode haver perda de detalhes, para correção, aplica-se super-resolução.

- Melhores resultados para texturas iluminadas uniformemente.

- Para clonagem as duas texturas devem ser aproximadamente coplanares.

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Self-Similarity Based Texture Editing

Bibliografia- BROOKS, Stephen; DODGSON, Neil. Self-Similarity

Based Texture Editing.- ASHIKHMIN, M.. Synthesizing Natural Textures.- BAR-JOSEPH, Z.; EL-YANIV, R.; LISCHINSKI, D.;

WERMAN, M.. Texture Mixing and Texture Movie Synthesis Using Statistical Learning.

- EFROS, A.; FREEMAN, W.. Image Quilting for Texture Synthesis and Transfer.

- KEAHEY, A.; ROBERTSON, E.. Nonlinear Magnification Fields.

Page 36: Self-similarity Based Texture Editing

Self-Similarity Based Texture Editing

Bibliografia- KEAHEY, A.; ROBERTSON, E.. Techniques for

Nonlinear Magnification Transformation.

- GOMES, J; VELHO, L.. Computação Gráfica: Imagem. IMPA.

- PITAS, I.. Digital Image Processing Algorithms and Applications.

- Manuais: IUP, CD, IM. Tecgraf.

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Self-Similarity Based Texture Editing

Agradecimentos

- Ao Professor Luiz Velho pela sugestão do paper.

- Aos companheiros do Visgraf : Ari, Lourena, Adelailson, Sergio, e todos que me ajudaram.

OBRIGADO!!!