基于结构分析的视频卡通风格绘制技术研究

视频的卡通风格绘制是一种新的卡通动画生成方法。本项目旨在研究基于结构分析的视频卡通风格绘制技术，包括研究面向卡通风格绘制的视频结构分析，提出视频对象的快速提取算法及对象帧间运动变形计算方法；研究基于矢量化分解的卡通风格特征提取，提出卡通配色方案和运动特征的分析提取方法，构建卡通风格特征库；研究帧间连续的视频卡通化转换与风格一致性融合，设计视频卡通风格绘制工具，将真实拍摄视频转换为指定卡通风格的动画序列，并与已有卡通角色进行一致性融合，以提高卡通动画的制作效率和自动化程度。

本项目旨在从视频的结构分析角度出发，基于卡通风格特征提取，对真实拍摄视频进行卡通艺术风格转换,生成指定卡通风格的动画视频，以提高卡通动画的制作效率和自动化程度。本项目首先从视频结构分析的基础问题出发，从不同角度研究了图像/视频结构的多种分析方法，包括研究图像随机游走分割模型、利用重要性图的视频编码压缩、图像区域的语义分类问题、基于盲反卷积的图像内容增强等；针对图像/视频的卡通风格绘制，本项目从颜色和表象角度出发，提出了基于视频分割的视频风格化绘制算法，有效改善了视频风格化的连续性；研究了视频流风格化算法，使用改进的滚球分割模型，在简化画面生成卡通效果同时保持了帧间一致性，同时提出了卡通颜色风格提取与替换方法，生成连续的卡通风格动画。同时，本项目从视频对象运动的角度进行研究，利用视频结构分析，提取视频中的对象运动，并进行时序上的编辑，从而实现卡通风格或满足用户指定的要求。项目按计划进行，并取得了预期成果，在视频结构分析、卡通风格绘制与融合等方面发表高水平的期刊和国际会议论文9 篇，其中包括3篇IEEE Transactions国际刊物论文，申请国内发明专利1篇。