如何使用程序将图像卡通化？

Question

如何使用程序将图像卡通化？

algorithmimage-manipulationcommand-line-interface

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我的应用与人物的照片和视频一起使用，我想把它们变成卡通风格。因此，我需要一种算法手动完成这个任务（我们的产品使用c++/Qt，具有图像处理类），或者可以调用并从自己的应用程序中使用的CLI程序来完成这个任务。

- JimDaniel

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请给一些卡通化图片的例子。 - ThibThib

要获取更多的搜索结果、论文等，请搜索“非真实感渲染（2D）”。 - felix

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我已经数不清有多少次看到新用户的问题因为没有描述他/她尝试过什么、研究了什么、代码等而被投票淹没。而这个问题却得到了55个赞！ - andydavies

8个回答

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您可以尝试进行动态描绘，就像 toonyphotos.com 所做的一样:

动态描绘示例

- mooware

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常见问题解答（FAQ）：“Rotoscope需要人类参与才能正常工作。” - Josip

@Josip：你是对的，我忽略了那一点。不过，总的来说，rotoscopy似乎可以做到他所要求的。 - mooware

你在哪里找到这个源代码的 @bryanbcook？ - ina

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你可能想要查看 Freestyle，这是一个开源（甚至参与了 Google Summer of Code）的项目，旨在为Blender实现非真实感渲染器。以下是其卡通模式输出的示例：

_{（来源：sourceforge.net）}

- unwind

+1 - 这是一张非常棒的图片，尤其是那些线条，它们极大地帮助了这张图片的外观和解释。 - tom10

8

如果有一组参数可以在GIMP的漫画滤镜（或其他滤镜的某些组合）中实现所需的效果，则可以在批处理模式下运行。

- John Barrett

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我没有亲自尝试过，但是考虑以下两个步骤可以使图像看起来更加卡通化:

检测边缘，并在这些边缘上绘制相当厚的线条（几个像素）。
减少图像中的颜色数量。

- martiert

我实际上尝试了这个算法，但是没有成功。也许有什么遗漏？ - ufukgun

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不确定这是否有帮助，但是这篇Photoshop教程建议执行以下步骤：

在Photoshop中打开您的图像
滤镜 > 模糊 > 高斯模糊。将半径设置为3.0或更高，根据个人喜好调整。
编辑 > 褪色高斯模糊。将出现一个窗口……将模式设置为变暗。您可能还需要降低透明度。

这是最后的效果。

enter image description here

我想您也可以在您的程序中执行类似的操作。

- RiddlerDev

找不到教程，这个网站看起来更像是一个链接农场...请修复链接。 - redtuna

很奇怪，我发布时它还能工作。现在已经修复了，看起来又可以工作了。感谢提醒。 - RiddlerDev

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这个比较容易实现，以下是步骤：

双边滤波简化/抽象照片。您可能需要将双边滤波器分离，以使其更快。沿着梯度和法线方向分别进行双边滤波。
检测边缘。例如，使用高斯差分算法。您可能需要在梯度方向上使用DoG，并沿着流线平滑它。要获取流线，您需要通过结构张量获取边缘切线流（ETF）。
量化颜色。实际上，您将量化亮度以模拟单色调/卡通渲染。
在量化后的抽象图像和检测到的边缘之间进行混合。

这将为您提供一个看起来像单色调卡通的渲染图像。

我制作了一些免费软件（适用于win64），可以完全实现这一点，网址是： http://3dstereophoto.blogspot.com/p/painting-software.html 软件名为“The Cartoonist”，您可以在此处查看其操作： http://3dstereophoto.blogspot.com/2018/07/non-photorealistic-rendering-software_9.html 这些都是我博客的链接，主要涉及3D摄影（深度图，摄影测量等）。

- Ugo Capeto

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实际上我不知道有什么工具，但你可以看看osg（openSceneGraph）。

这里有一个osgFX库和卡通效果...也许你可以从那个库中获得灵感...

也许（我不确定）ImageMagick有很多功能，也许它有这样的一个功能，但我不知道...

- ufukgun

场景图是显示系统的一部分，它负责存储要显示的对象图 - 而不是操作图像。类似于openCV这样的库可能更合适。 - Martin Beckett

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可以查看英文原文，
原文链接

- Cecil Has a Name · Accepted Answer

以下是一些可以尝试的算法：

中值或重复盒式模糊滤镜，以获得卡通色调

编辑：双边过滤可能更适合您的需求

最小值滤镜（零点百分位数），以增强某些类型的边缘
使用RGB色彩立方体中的小子立方体或球形进行彩色图像分割
在分割图像上使用边缘检测（如Sobel核或8向边缘追踪）进行通用边缘增强
将模糊/中值滤波后的图像与增强的边缘组合

这些都是相当基础的，很容易实现。请注意，中值和盒式模糊滤镜可以实现与内核半径线性时间复杂度。

更多编辑：

一旦您掌握了Huang算法的思路，实现盒式模糊滤镜就像品尝美味的蛋糕一样简单。

阅读材料:

快速中值和双边滤波 (获取PDF)
中值过滤常数时间 (获取PDF)注意:我使用Mono/SIMD在C＃中实现了这个，以加速直方图合并，但是当直径超过约60像素时，它似乎比O(r)算法更好，由于相似的加/减操作数量（平衡点），C ++实现可能更适合利用SIMD。

其他阅读材料包括Gonzalez& Woods数字图像处理（似乎是旧版本）用于分割和边缘跟踪。8向边缘跟踪可能会让人很难理解（需要在一个像素或者两个像素之间的边缘之间进行选择，并决定如何抓住这些边缘）。我很愿意分享一些代码，但是几百行的代码不太容易贴在这里。