《AUTOMATIC GENERATION OF PENCIL SKETCH FOR 2D IMAGES》
2010 ICASSP
一、Introductin
本文的方法分以下几步：
1、sobel算子检测彩色图像的边缘
2、USM对彩色图像进行锐化，使用颜色缩放获得具有径向和边缘细节的图像
3、图像分割，傅里叶变换和形状特征确定纹理方向
4、LIC卷积，结合颜色缩放和白噪声图像
5、铅笔素描结果图
通过以上步骤产生的据俄国图能有效的产生更明显的边缘，更自然的色调和更真实的质感
二、outline drawing
1.对于数字图像f（i，j）的每个像素，请考虑其上，下，左，右邻居的灰度级的加权差，以得到水平差和垂直差之间较大的一个或两个差之和 作为输入，以获得图像边界提取的效果。
2、为了消除数据溢出，保留原始图像的所有边界信息，提取未失真的边界，我们引入了一个衰减因子Scale，使用衰减因子来消除水平差和垂直差或总和之间的较大值。
三、USM processing
1、为了通过不锐化蒙版处理（USM）锐化原始图像，首先要根据高通滤波对原始图像进行平滑处理，然后从原始图像中减去这部分平滑图像，最后得到高通效果。 用于原始图像。 对于高通的二维离散滤波器，给出以下方程式（4）
2、选择合适的σ2然后可以基于n×n的窗口设计高斯滤波器w（i，j）的模板，通过对图像进行卷积运算将原始图像的函数方程设置为f（i，j）。 f（i，j）获得平滑图像。平滑处理后将图像设置为h（i，j），∗是卷积运算，计算方法由公式（5）给出：
3、最后，通过减去原始图像和平滑图像，可以获得高通的效果。在高通滤波器之后，将图像方程式设置为t（i，j），然后减法运算由公式（6）给出：
其中，d是从原始图像减去平滑图像的调整值； η是经验系数，根据我们的经验，通常将η定义为0.3，将d定义为4.0。为了使高通滤镜的图像获得更好的效果，请确保图像具有一定程度的平滑度，然后在进行“不锐化”蒙版处理后进行颜色缩放，对三种颜色的图像按相同的比例进行缩放。
四、pencil texture and texture direction
1、LIC绘制纹理
1.1 颜色缩放：控制LIC处理的区域，使用颜色缩放来处理原始图像的灰度图像。
1.2获取白噪声图像：白噪声图像的生成方式是，为像素设置白色值的概率与原始图像中相应像素的强度级别成正比。白噪声的生成方式如下;
:输入像素的灰度值
：输出灰度值
:输入像素最多大灰度值，usually 255
2、texture direction
利用基于图形理论的高效彩色图像分割算法将原始图像细分为不同的区域，然后确定每个分割区域的纹理方向。通过傅里叶能谱方法分析了纹理。首先将频域中具有能谱特征的矩形坐标变换为极坐标（θ，r），然后将该角度细分为多个角度θ，并计算r的总和，最后得到能谱的楔形特征。 ，其等式如下。
