[發明專利]一種彩色圖像抽象化繪制方法有效

申請號：	201410085215.8	申請日：	2014-03-10
公開（公告）號：	CN103914863B	公開（公告）日：	2017-06-16
發明（設計）人：	薛茹;王亮;許立;高屹	申請（專利權）人：	西藏民族學院
主分類號：	G06T11/00	分類號：	G06T11/00
代理公司：	西安恒泰知識產權代理事務所61216	代理人：	李鄭建
地址：	712082***	國省代碼：	陜西;61
權利要求書：	查看更多	說明書：	查看更多
摘要：
搜索關鍵詞：	一種彩色圖像抽象化繪制方法
鉆瓜網技術展會專利詞庫專利權人專利榜在售專利公布日期熱門專利

【說明書】：

技術領域

本發明屬于計算機圖像處理中非真實感繪制技術領域，具體涉及一種彩色圖像抽象化風格繪制的方法。

背景技術

圖像的抽象化繪制能將某個對象以簡潔、含蓄、帶有美學特征的方式借助計算機表現出來，它的特點是能簡化所需要表達的對象；對現實的某個部分進行夸大；使觀察者集中注意力于某個部分。藝術風格繪制是模仿一種藝術媒介，為藝術創作者提供更強的控制手段和藝術環境。圖像增強處理，能按照特定的需求突出圖像中的重要信息，減弱或去除不需要的信息，將原本模糊不清甚至跟本無法分辨的原始圖像運用各種技術增強最終圖像的視覺效果。動畫圖像生成，動畫的非真實感繪制分為可視化交流和基于藝術風格渲染兩類。通過這種信息抽象能夠清晰明了地表達出場景和物體的特征，從而提供了一種有效表達場景信息的途徑，強調的是信息的抽象或突出，細節的忽略或增強，彌補了真實感繪制方法的局限。

目前，NPR通過對多種藝術作品，如水彩畫、各種風格的油畫、中國畫、點畫等的模擬創作，已經在醫學、動畫制作、建筑、虛擬現實等領域得到了廣泛的應用。

近年來，專家學者對圖像抽象化繪制方法進行了熱點研究，Zhang等人把食品中的瀑布和河流等流水的動畫抽象化成中國畫風格，參見文獻S.Zhang，T.Chen，Y.Zhang.Video-Based Running water animation in chinese paiting style，Svience in china series F:information science，2009，52(2)p162-171。為了實現非均勻抽象化，利用多尺度的Canny邊緣檢測算法來抽取圖像的結構，利用泊松重建技術從目標梯度場的道抽象化圖像，參見文獻A.Orzan，A.Bousseau，P.Barla，J.Thollot.Structure-preserving manipulation of photographs.In proceedings of ACM，New York，2007：103-110；對于實時的食品和圖像抽象化框架，假定高對比度區域為視覺的重要區域，利用DOG線條抽取技術對高對比度區域額外增加對比度，用雙邊濾波對低對比度區域減少對比度，該方法能生成有良好時間連貫性的卡通效果。參見文獻H.Winnemller，S.C.Oisen，B.Gooch.Real-time video abstraction.In proceedings of ACM SIGGRAPH’06，ACM，New York，2006:1221-1226。為了同時簡化形狀和顏色而又保持重要特征的目的，文獻H.Kang，S，Lee.Shape-simplefying image abstraction.computer graphics forum，2008，27(7)：61-68，將圖像的原始平均曲率流改進為受流場約束的平均曲率流，更能表達特征方向感和形狀邊緣特性，且該方法可以迭代，便于控制抽象化的程度。

發明內容

針對現有的非真實感繪制技術存在的缺陷或不足，本發明的目的在于，提供一種彩色圖像抽象化繪制方法，該方法以圖像線條畫提取和圖像增強處理為基礎，展現圖像的輪廓信息，圖像抽象化處理后忽略了原圖像的局部細節，但保留了較顯著的輪廓特征，畫面簡潔悅目，又不失原有特征。

為了實現上述任務，本發明采用如下的技術解決方案得以實現：

一種彩色圖像抽象化繪制方法，其特征在于，該方法按下述步驟進行：

1）提取輸入圖像的線條畫

a、在RGB顏色空間分別計算輸入圖像的各像素在R、G、B通道的梯度，在計算過程中采用Sobel算子的3×3模板，在x，y方向上進行梯度計算，對于計算所得像素的梯度分別取其在R、G、B通道的幅值；取其幅值最大者作為該像素的幅值，形成圖像局部邊緣；

b、將a步驟所得的圖像局部邊緣作為輸入，通過構造邊緣切向流計算圖像的局部方向場；在每個像素為中心的內核，對像素進行非線性平滑濾波，保存凸邊的方向，弱邊緣被重新定向到鄰近的主導區域，同時，保留銳化的邊角；

c、根據b步驟提供的邊緣切向流方向圖，用基于流的高斯差分濾波對其線條進行提取；

2）對輸入圖像進行量化

a、對原始圖像用Catté提出的非線性擴散方法進行平滑；

b、平滑后的圖像轉化到HSI顏色空間，對色調和飽和度分量進行量化；

3)將1）、2）所得的圖像用加權平均的方法進行融合處理。