[發(fā)明專利]一種二維彩色鉛筆畫自動繪制方法

有效

• 申請?zhí)枺?/td>: 201310179509.2
• 申請日: 2013-05-15
• 公開（公告）號: CN103489204A
• 公開（公告）日: 2014-01-01
• 發(fā)明（設(shè)計）人: 謝黨恩;張志立;張玲;馮戰(zhàn)申
• 申請（專利權(quán)）人: 許昌學(xué)院
• 主分類號: G06T11/00
• 分類號: G06T11/00
• 代理公司: 鄭州睿信知識產(chǎn)權(quán)代理有限公司 41119
• 代理人: 陳浩

1.一種二維彩色鉛筆畫自動繪制方法，其特征在于，步驟如下：

（1）將輸入圖像由RGB色彩空間轉(zhuǎn)換到HSI色彩空間；

（2）在HSI色彩空間下，對亮度通道（I）計算輸入圖像的梯度信息（Gx，Gy），生成一個梯度矢量場V，并在亮度通道（I）根據(jù)輸入圖像的亮度信息，生成白噪聲圖像N；

（3）根據(jù)步驟（2）中得到的梯度矢量場V，利用輸入圖像當前像素點的矢量信息V（i，j）生成當前像素點的鉛筆濾鏡算子Pencil（i，j）；

（4）將步驟（3）中得到的濾鏡算子Pencil（i，j）與步驟（2）中得到的白噪聲圖像的像素點N（i,j）做卷積運算，生成新的像素值，得到黑白鉛筆畫草圖；

（5）在HSI色彩空間下，將輸入圖像色彩通道（H、S）的色彩信息添加到步驟（4）中的黑白鉛筆畫草圖中；

（6）將輸入圖像由HSI色彩空間轉(zhuǎn)換到RGB色彩空間，生成彩色鉛筆畫草圖；

（7）將提取過輪廓線的輸入圖像與步驟（6）中生成的彩色鉛筆畫草圖進行圖像融合，形成彩色鉛筆畫效果圖。

2.根據(jù)權(quán)利要求1所述的二維彩色鉛筆畫自動繪制方法，其特征在于，步驟（3）中，生成鉛筆濾鏡算子Pencil（i，j）的方法步驟如下：

（1）由輸入圖像當前像素點的矢量信息V(i,j)計算出矢量的模|V(i,j)|和方向角θ，|V(i,j)|即為筆刷的長度；

（2）確定鉛筆濾鏡的尺寸為2|V(i,j)|*sinθ×2|V(i,j)|*cosθ；

（3）計算濾鏡中每個點到濾鏡中心點的距離r；

（4）計算濾鏡中每個點到傾角為θ的方向線的距離d；

（5）設(shè)筆刷寬度D，如果d>D，則當前位置的濾鏡算子Pencil(i,j)=0；否則Pencil(i,j)=D-d，其中，D由系統(tǒng)預(yù)置默認值提供，或由用戶自定義。

3.根據(jù)權(quán)利要求1所述的二維彩色鉛筆畫自動繪制方法，其特征在于，步驟（2）中生成白噪聲圖像的方法為：首先生成一個[0,1]之間的隨機數(shù)P,并令如果T>P，則將當前像素點的像素值置為255；否則，保留原像素值不變，即：N(i,j)=Iinput,P>T,P∈[0,1]255,otherwise,]]>其中，N(i,j)為白噪聲圖像的像素點，k∈[0,1]，k為白噪聲密度系數(shù)，I_input為輸入圖像的原始像素值。

4.根據(jù)權(quán)利要求1所述的二維彩色鉛筆畫自動繪制方法，其特征在于，采用改進的Kirsch算子提取輸入圖像的輪廓線信息I_contour，其中,K_i=μ*K_i，i=0,……,7,μ∈(0,1]，K_i為某個方向的Kirsch卷積核，μ為一個控制輪廓粗細程度的比例系數(shù)。

5.根據(jù)權(quán)利要求4所述的二維彩色鉛筆畫自動繪制方法，其特征在于，步驟（7）中進行圖像融合的公式為I_output=（1-c）*I_sketch+c*I_contour，其中，c為圖像融合比例系數(shù)，I_sketch為彩色鉛筆畫草圖的像素信息，I_contour為輸入圖像的輪廓線信息。

6.根據(jù)權(quán)利要求2所述的二維彩色鉛筆畫自動繪制方法，其特征在于，計算矢量的模|V(i,j)|和方向角θ的方法為：|V(i,j)|=sqrt(Gx^2+Gy^2)，θ=arctan(Gy/Gx)，其中，（Gx，Gy）為輸入圖像的梯度信息。