[發明專利]基于互聯網的藝術拼圖系統設計方法

無效

• 申請號: 201110107810.3
• 申請日: 2011-04-28
• 公開（公告）號: CN102194241A
• 公開（公告）日: 2011-09-21
• 發明（設計）人: 黃華;張磊;張洪超
• 申請（專利權）人: 西安交通大學
• 主分類號: G06T11/00
• 分類號: G06T11/00;G06T19/00
• 代理公司: 西安通大專利代理有限責任公司 61200
• 代理人: 陸萬壽

技術領域

本發明屬于計算機圖像處理方法，具體涉及一種基于互聯網的藝術拼圖系統設計方法。

背景技術

意大利畫家朱塞佩·阿爾欽博托(1527-1593)的代表作品《四季》別出心裁地用水果、蔬菜等拼合而成，產生了別具一格的藝術效果，對后來的超現實主義產生了重要的影響。

從計算機圖形學的角度來看，阿爾欽博托的作品與圖像合成有著密不可分的關系。圖像合成是指將兩個或兩個以上的圖像進行加工處理，疊加或組合成一幅具有特殊效果的圖像的過程。這方面的工作已經有很多，比如圖像馬賽克(A.Hausner.Simulating?decorative?mosaics，Proceedings?of?the?28thannual?conference?on?Computer?graphics?and?interactive?techniques，2001)和數字照片合成(A.Agarwala，M.Dontcheva，M.Agrawala，et?al.Interactive?digital?photomontage.ACM?Transactions?on?Graphics(TOG)，23(3)：294-302，2004)，Gal等甚至提出了基于3D模型的拼圖設計系統(R.Gal，O.Sorkine，T.Popa，et?al.3D?collage：Expressive?non-realistic?modeling，ACM，2007)。以上圖像合成工作生成了較具吸引力的合成結果，但是由于其數據庫中的元素有限，其系統的表現能力受到了很大的限制。

隨著電子設備的普及以及互聯網技術的發展，互聯網上數字圖像的數量急劇增加：國外著名社交網站Facebook的圖片數量已經突破150億，國內著名社交網站51.com的用戶上傳的圖片數量也超過110億。如果能利用互聯網上海量圖像數據庫來輔助圖像合成工作，定能解決當前多數圖像合成系統的表現能力過低的問題。

但是，如何對如此大規模的圖像進行有效的管理和利用是一個十分重要的課題。目前，搜索引擎是對互聯網信息進行有效管理和利用的有效手段，但是對于圖像來說，當前的搜索引擎多是基于圖像的文本注釋進行搜索，由于圖像的文本注釋完全依靠人工完成，而且不同的人對同一幅圖像有著不同的理解，隨意性較大，不夠客觀，同時隨著多媒體技術的注入，圖像數量急劇增加，對實現圖像庫自動檢索的需求更加迫切，單純依靠手工注釋是不現實的，所以從九十年代開始，基于內容的圖像檢索CBIR(Content-based?Image?Retrieval)技術受到人們越來越多的關注。基于內容的圖像檢索，就是把圖像的視覺特征作為圖像的內容表示，進行匹配、查找。迄今，已有許多基于內容的圖像檢索系統問世，比如IBM的QBIC和MIT的Photobook等。盡管如此，基于內容的圖像檢索技術仍然處于研究階段，根據具體的應用范圍設計具體的檢索規則仍是使用該方法的常用方法。

發明內容

本發明的目的是提供一種基于互聯網的藝術拼圖系統設計方法，該方法能夠利用互聯網上的海量圖像，根據輸入圖像，生成具有藝術特質的拼接圖像。

為達到上述目的，本發明采用的技術方案是：

1)對輸入的圖像進行分割得到分塊圖像，并提供交互工具對分塊圖像進行調整和修正；

2)根據用戶輸入的替代物的類別標簽在互聯網上進行搜索，并去除內容不相關以及前景復雜的圖像，然后采用前景提取算法進行前景分割，得到前景物體和對應的掩碼圖像；

3)構造能量函數，保證所選用的替代圖像和步驟1)中得到的對應分塊圖像在形狀和顏色特征方面盡可能地保持一致；

4)求取各分塊的層次關系，并提供交互工具對得到的層次關系進行調整；

5)對輸入圖像進行對稱性檢測，找到對稱的分塊；

6)采用高斯融合算法對拼接圖像的邊界進行處理，并提供交互工具對替代圖像的位置、大小和旋轉角度進行調整；

7)對拼接圖像進行亮度調整。

所述步驟1)對于輸入的圖像，采用經典的均值偏移算法進行分割，在圖像分割階段引入用戶交互工具，通過鼠標在分割結果圖像上畫一筆，即將該筆畫覆蓋的分塊合并成一個分塊，或將一個分塊進一步分割成兩個分塊，且該交互工具實現像素級的操作，用來對分割邊界進行修正，即分塊的合并是指將待合并分塊中的所有像素合并到一個分塊中；分塊的進一步分割是指根據用戶的交互，采用圖割算法將指定分塊分成兩塊。