Self-similarity Based
Texture Editing
Neil Dogdson
Stephen Brooks
University of Cambridge
Projeto Final de Processamento de Imagens 2o sem/2002
José Luiz Soares Luz
Self-Similarity Based Texture Editing
Apresentação
 Objetivo
 Similarity-Based Editing
 Vizinhança, Métrica de distância, Similaridade
 Similarity-Based Painting
 Similarity-Based Cloning
 Similarity-Based Warping
 Interface
Self-Similarity Based Texture Editing
Objetivo
- Apresentar sistema de edição para
texturas, que propaga os efeitos das
operações de Painting, Cloning, Warping.
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.
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.
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
Selecionado
Vizinhança
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.
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
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.
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
Self-Similarity Based Texture Editing
Similarity-Based Painting
3)
Opacidade é aplicada ao pixel
selecionado e ao subconjunto dos pixels
com vizinhança similar.
Self-Similarity Based Texture Editing
Similarity-Based Painting
original
Self-Similarity Based Texture Editing
Similarity-Based Painting
original
Self-Similarity Based Texture Editing
Similarity-Based Painting
original
Self-Similarity Based Texture Editing
Similarity-Based Painting
original
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
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
Self-Similarity Based Texture Editing
Similarity-Based Cloning
clonada
Textura alvo
Self-Similarity Based Texture Editing
Similarity-Based Cloning
clonadas
Textura alvo
Self-Similarity Based Texture Editing
Similarity-Based Cloning
clonada
Textura alvo
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
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 prosseguese determinando-se Tc e Me em cada interação
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
Self-Similarity Based Texture Editing
Similarity-Based Warping
original
Self-Similarity Based Texture Editing
Similarity-Based Warping
sem super-resolução
original
com super-resolução
Self-Similarity Based Texture Editing
Similarity-Based Warping
original
Self-Similarity Based Texture Editing
Similarity-Based Warping
original
Self-Similarity Based Texture Editing
Similarity-Based Warping
original
Self-Similarity Based Texture Editing
Similarity-Based Warping
com super-resolução
original
com super-resolução
Self-Similarity Based Texture Editing
Interface
-
Bibliotecas: IUP, CD, IM
Linguagem: C
Ambiente: Linux
Self-Similarity Based Texture Editing
Interface
Self-Similarity Based Texture Editing
Interface
Self-Similarity Based Texture Editing
Interface
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.
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.
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.
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!!!
Self-Similarity Based Texture Editing