Self-Similarity Based Texture Editing Self-similarity Based Texture Editing Stephen Brooks Neil Dogdson University of Cambridge Projeto Final de Processamento.

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1 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

2 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

3 Self-Similarity Based Texture Editing Objetivo -Apresentar sistema de edição para texturas, que propaga os efeitos das operações de Painting, Cloning, Warping.

4 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.

5 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.

6 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

7 Self-Similarity Based Texture Editing Vizinhança, Métrica de distância, Similaridade - Métrica de distância: é a norma L 2, ou seja, a soma dos quadrados das diferenças entre as componentes RGB, dos pixels correspondentes de duas vizinhanças.

8 Self-Similarity Based Texture Editing Vizinhança, Métrica de distância, Similaridade N 1, N 2 – duas vizinhanças distintas R i (p), G i (p), B i (p) – Valores de R, G, e B na posição p na vizinhança i

9 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.

10 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

11 Self-Similarity Based Texture Editing Similarity-Based Painting 3) Opacidade é aplicada ao pixel selecionado e ao subconjunto dos pixels com vizinhança similar.

12 Self-Similarity Based Texture Editing Similarity-Based Painting original

13 Self-Similarity Based Texture Editing Similarity-Based Painting original

14 Self-Similarity Based Texture Editing Similarity-Based Painting original

15 Self-Similarity Based Texture Editing Similarity-Based Painting original

16 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

17 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

18 Self-Similarity Based Texture Editing Similarity-Based Cloning clonada Textura alvo

19 Self-Similarity Based Texture Editing Similarity-Based Cloning clonadas Textura alvo

20 Self-Similarity Based Texture Editing Similarity-Based Cloning clonada Textura alvo

21 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

22 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 M c, e a partir de M (grade de valores similares), calcula-se M e = M – M c, obtem-se então T c, novamente uma nova função M c é determinada, e assim prossegue- se determinando-se T c e M e em cada interação

23 Self-Similarity Based Texture Editing Similarity-Based Warping -Se M e < 0, T c faz com que os vértices da grade 2D se desloquem mais para o interior. -Se M e > 0, T c 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

24 Self-Similarity Based Texture Editing Similarity-Based Warping original

25 Self-Similarity Based Texture Editing Similarity-Based Warping original sem super-resolução com super-resolução

26 Self-Similarity Based Texture Editing Similarity-Based Warping original

27 Self-Similarity Based Texture Editing Similarity-Based Warping original

28 Self-Similarity Based Texture Editing Similarity-Based Warping original

29 Self-Similarity Based Texture Editing Similarity-Based Warping original com super-resolução

30 Self-Similarity Based Texture Editing Interface -Bibliotecas: IUP, CD, IM -Linguagem: C -Ambiente: Linux

31 Self-Similarity Based Texture Editing Interface

32 Self-Similarity Based Texture Editing Interface

33 Self-Similarity Based Texture Editing Interface

34 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.

35 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.

36 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.

37 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!!!