[發明專利]融合骨架筆畫和紋理特征的鉛筆畫生成方法和裝置有效
| 申請號： | 201510870259.6 | 申請日： | 2015-12-02 |
| 公開（公告）號： | CN105374007B | 公開（公告）日： | 2019-01-01 |
| 發明（設計）人： | 柳欣;張鶴;彭淑娟;杜吉祥;范文濤 | 申請（專利權）人： | 華僑大學 |
| 主分類號： | G06T3/00 | 分類號： | G06T3/00 |
| 代理公司： | 廈門市首創君合專利事務所有限公司 35204 | 代理人： | 張松亭 |
| 地址： | 362000*** | 國省代碼： | 福建;35 |
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| 摘要： | |||
| 搜索關鍵詞： | 融合 骨架 筆畫 紋理 特征 鉛筆畫 生成 方法 裝置 | ||
1.一種融合骨架筆畫和紋理特征的鉛筆畫生成方法，其特征在于：包括以下步驟：
1)首先對輸入圖像進行灰度化、去模糊處理及邊緣檢測，得到梯度圖像；它包括：
1a)輸入原始圖像I：原始圖像I為待處理成鉛筆畫特效的圖；
1b)將原始圖像I轉換為灰度圖像，得到圖像IG，并將得到的圖像進行輕微的高斯模糊處理，消除部分噪聲，得到平滑圖像IGs，其中半徑設置為3像素；
1c)生成梯度圖像G：對預處理后的圖像用梯度算子進行邊緣檢測，使用絕對值近似梯度的幅值：
其中IGs為待邊緣檢測的平滑灰度圖像，G為輸出梯度圖像；
2)將梯度圖像經過像素方向分類，并與相應方向模板做卷積，得到抽象、健壯的骨架筆畫圖層；它包括：
2a)對得到的圖像G進行8個方向的卷積，其中卷積核的半徑大小為輸入參數，默認參數為5，卷積核為沿指定的方向為1，其他的值均為0；像素方向分類：然后對所得的梯度圖像進行像素方向分類，
其中：p為像素點的位置，G為待要邊緣檢測的圖像，ψ為方向卷積模板，Ci為第i個方向的所有像素組成的邊緣方向圖像；
對卷積核的線條進行加粗處理；
2b)生成筆畫草圖：針對像素方向分類圖像，使用卷積核進一步對不同邊緣方向圖像進行該方向的卷積操作，以得到擴展的穩健的邊緣線條；疊加8個方向的線條圖像，則得到線條勾繪的骨架筆畫圖層，即完成場景草圖筆畫勾繪部分；
3)對濾波后的圖像進行直方圖匹配，并將其色調映射為鉛筆畫色調，得到色調圖層；
4)通過紋理合成和建立色調映射數學模型得到紋理特征渲染圖層；
5)將骨架筆畫圖層和紋理渲染圖層進行正片疊底混合，得到最終的鉛筆手繪畫效果的鉛筆畫。
2.根據權利要求1所述的融合骨架筆畫和紋理特征的鉛筆畫生成方法，其特征在于：所述步驟3)中包括將小塊鉛筆畫紋理經過紋理合成算法得到一副與原圖像大小一致的紋理圖層的步驟。
3.根據權利要求1所述的融合骨架筆畫和紋理特征的鉛筆畫生成方法，其特征在于：所述步驟4)中包括對人工鉛筆畫上色過程建立數學模型，求解模型的步驟，以使得到紋理渲染圖層不僅具有鉛筆畫般的色調，還具有鉛筆畫般的紋理。
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