Treffer: Efficient image/video restyling and collage on GPU. ; CUHK electronic theses & dissertations collection

創意媒體研究中，圖像/視頻再藝術作為有表現力的用戶定制外觀的創作手段受到了很大關注。交互設計中，特別是在圖像空間只有單張圖像或視頻輸入的情況下，運用計算機輔助設計虛擬地再渲染關注物體的風格化外觀來實現紋理替換是很強大的。現行的紋理替換往往通過操作圖像空間中像素的間距來處理紋理扭曲，原始圖像中潛在的紋理扭曲總是被破壞，因為現行的方法要麼存在由於手動網格拉伸導致的不恰當扭曲，要麼就由於紋理合成而導致不可避免的紋理開裂。圖像/視頻拼貼畫是被發明用以支持在顯示畫布上並行展示多個物體和活動。隨著數字視頻俘獲裝置的快速發展，相關的議題就是快速檢閱和摘要大量的視覺媒體數據集來找出關注的資料。這會是一項繁瑣的任務來審查長且乏味的監控視頻並快速把握重要信息。以關鍵信息和縮短視頻形式為交流媒介，視頻摘要是增強視覺數據集瀏覽效率和簡易理解的手段。 ; 本文首先將圖像/視頻再藝術聚焦在高效紋理替換和風格化上。我們展示了一種交互紋理替換方法，能夠在不知潛在幾何結構和光照環境的情況下保持相似的紋理扭曲。我們運用SIFT 棱角特徵來自然地發現潛在紋理扭曲，並應用梯度深度圖復原和皺褶重要性優化來完成扭曲過程。我們運用GPU-CUDA 的並行性，通過實時雙邊網格和特徵導向的扭曲優化來促成交互紋理替換。我們運用基於塊的實時高精度TV-L¹光流，通過基於關鍵幀的紋理傳遞來完成視頻紋理替換。我們進一步研究了基於GPU 的風格化方法，並運用梯度優化保持原始圖像的精細結構。我們提出了一種能夠自然建模原始圖像精細結構的圖像結構圖，並運用基於梯度的切線生成和切線導向的形態學來構建這個結構圖。我們在GPU-CUDA 上通過並行雙邊網格和結構保持促成最終風格化。實驗中，我們的方法實時連續地展現了高質量的圖像/視頻的抽象再藝術。 ; 當前，視頻拼貼畫大多創作靜態的基於關鍵幀的拼貼圖片，該結果只包含動態視頻有限的信息，會很大程度影響視覺數據集的理解。爲了便於瀏覽，我們展示了一種在顯示畫布上有效並行摘要動態活動的動態視頻拼貼畫。我們提出應用活動長方體來重組織及提取事件，執行視頻防抖來生成穩定的活動長方體，實行時空域優化來優化活動長方體在三維拼貼空間的位置。我們通過在GPU 上的事件相似性和移動關係優化來完成高效的動態拼貼畫，允許多視頻輸入。擁有再序核函數CUDA 處理，我們的視頻拼貼畫爲便捷瀏覽長視頻激活了動態摘要，節省大量存儲傳輸空間。實驗和調查表明我們的動態拼貼畫快捷有效，能被廣泛應用于視頻摘要。將來，我們會擴展交互紋理替換來支持更複雜的具大運動和遮蔽場景的一般視頻，避免紋理跳動。我們會採用最新視頻技術靈感使視頻紋理替換更加穩定。我們未來關於視頻拼貼畫的工作包括審查監控業中動態拼貼畫應用，並研究含有大量相機運動和不同種視頻過度的移動相機和一般視頻。 ; Image/video restyling as an expressive way for producing usercustomized appearances has received much attention in creative media researches. In interactive design, it would be powerful to re-render the stylized presentation of interested objects virtually using computer-aided design tools for retexturing, especially in the image space with a single image or video as input. The nowaday retexturing methods mostly process texture distortion by inter-pixel distance manipulation in image space, the underlying texture distortion is always destroyed due to limitations like improper distortion caused by human mesh stretching, or unavoidable texture splitting caused by texture synthesis. Image/ video collage techniques are invented to allow parallel presenting of multiple objects and events on the display canvas. With the rapid development of digital video capture ...