[發明專利]基于梯度修正和多向紋理提取的素描畫生成方法及裝置

有效

• 申請號: 201611111134.6
• 申請日: 2016-12-06
• 公開（公告）號: CN106709964B
• 公開（公告）日: 2020-02-18
• 發明（設計）人: 梁義濤;李亞飛;趙奎斌;史衛亞;王鋒;李嵐;張猛;胡江匯
• 申請（專利權）人: 河南工業大學
• 主分類號: G06T11/00
• 分類號: G06T11/00;G06T5/00;G06T7/10;G06T5/50;G06T5/30
• 代理公司: 鄭州睿信知識產權代理有限公司 41119
• 代理人: 韓天寶

本發明提供了一種基于梯度修正和多向紋理提取的素描畫生成方法及裝置，該方法將輸入圖像進行灰度變換，得到灰度圖像；將灰度圖像進行處理得到預處理圖像，將預處理圖像進行圖像分割處理，得到分割圖；將灰度圖像進行梯度處理，得到梯度信息；根據梯度信息，確定所述分割圖的各個分割區域的紋理走向；根據輸入圖像生成白噪聲圖像；結合所述分割圖的各個分割區域的紋理走向和白噪聲圖，生成紋理圖；將輸入圖像進行處理，得到輪廓圖；將紋理圖和輪廓圖融合，生成素描圖。本發明使用多方向的紋理，使得生成的素描畫接近于真實的手繪素描效果，素描效果更加豐富和鮮活。

技術領域

本發明屬于圖像處理技術領域，具體涉及基于梯度修正和多向紋理提取的素描畫生成方法及裝置。

背景技術

朋友圈中個人動態的更新，游玩自拍等都可以看到圖像的身影；同時，在互聯網上也有大量的圖像瀏覽、分享和下載，相應的關于圖像的處理技術也越來越受到大家的關注。在圖像處理技術中，圖像的風格化處理、藝術效果的添加等都很受大家的青睞。素描畫是圖像藝術中較為常見和基礎的表現方式。但對于素描畫的人工創作，必須要求創作者有一定的美術功底和設計能力，同時個人的藝術水平也會大大影響最終素描畫的表現效果。對于一些專業的圖像處理軟件，如Photoshop等，雖然可以得到相當好的圖像處理效果，但對使用者有一定的技術能力要求。當然在操作步驟上也比較繁瑣和復雜，效率也不高。因此，借助于計算機快速而高效的生成素描畫，具有重要的應用前景。計算機快速自動生成鉛筆手繪圖像具有重要的應用及娛樂價值。

在現有的素描畫生成方法中，紋理的生成方法比較復雜，運行速度慢；而且，在紋理的生成上無法有效的考慮素描效果的整體層次感和明暗對比效果。

作者為孫丹丹的碩士學位論文《基于圖像的鉛筆畫仿真方法研究》公開了一種應用運動模糊方法仿真鉛筆畫紋理的方法。該方法在確定紋理方向和生成白噪聲圖的基礎上，主要應用運動模糊濾波器來模擬鉛筆的紋理。其中，在確定紋理走向時，選擇一個方向作為主體方向，用以體現紋理走向。但是，在單一紋理方向的素描圖，很容易造成信息的丟失，而且，不能很好的凸顯素描圖的整體意境。

發明內容

本發明的目的是提供一種基于梯度修正和多向紋理提取的素描畫生成方法及裝置，用以解決目前現有素描畫生成方法中使用單一紋理方向造成的信息丟失、從而造成畫面不真實的問題。

為解決上述技術問題，本發明提供一種基于梯度修正和多向紋理提取的素描畫生成方法，包括九個方法方案：

方法方案一，包括如下步驟：

1)將輸入圖像進行灰度變換，得到灰度圖像；

2)將灰度圖像進行處理得到預處理圖像，將預處理圖像進行圖像分割處理，得到分割圖；

3)將灰度圖像進行梯度處理，得到梯度信息；根據梯度信息，確定所述分割圖的各個分割區域的紋理走向；

4)根據輸入圖像生成白噪聲圖像；

5)結合所述分割圖的各個分割區域的紋理走向和白噪聲圖，生成紋理圖；

6)將輸入圖像進行處理，得到輪廓圖；

7)將紋理圖和輪廓圖融合，生成素描圖。

方法方案二，在方法方案一的基礎上，還包括使用多尺度形態學開閉重建運算，對灰度圖像進行處理得到預處理圖像的步驟：

所述多尺度形態學開閉重建運算為用不同尺寸的結構元素，對灰度圖像進行形態學開閉重建運算，將處理結果相加求平均，得到預處理圖像；

所述多尺度結構元素定義如下：