[發明專利]一種基于視覺特征的馬賽克拼圖的自動生成方法

有效

• 申請號: 201710443083.5
• 申請日: 2017-06-13
• 公開（公告）號: CN107133920B
• 公開（公告）日: 2021-07-30
• 發明（設計）人: 張洪博;高昕;張翼翔;杜吉祥
• 申請（專利權）人: 華僑大學
• 主分類號: G06T3/40
• 分類號: G06T3/40;G06T7/11;G06T7/44;G06T7/62
• 代理公司: 北京輕創知識產權代理有限公司 11212
• 代理人: 談杰

本發明屬于圖像處理技術領域，公開了一種基于視覺特征的馬賽克拼圖的自動生成方法，將大量的小圖像拼接成一副大圖像。相比現在半自動的制作方式，自動生成方法基于圖像底層特征，從有限的小圖像素材集中找到一張最佳的圖像拼接順序，從而減少拼圖中突兀的噪聲塊；采用基于信噪比的自適應圖像疊加方法，避免在宏觀上，大圖局部細節的丟失。方法具體包括：大圖的矩形分割；圖像底層特征抽取；基于圖像底層特征的小圖像篩選；基于信噪比的自適應圖像疊加。從拼圖的效果上看，本發明的方法相比于目前的拼圖方法有更好的視覺效果，與原圖的誤差較小；達到了人工手動調整的視覺效果，實現了全自動的馬賽克拼圖。

技術領域

本發明屬于圖像處理技術領域，尤其涉及一種基于視覺特征的馬賽克拼圖的自動生成方法。

背景技術

馬賽克拼圖技術是將大量的圖像自動拼組成具有蒙太奇效果的馬賽克圖像。蒙太奇效果的馬賽克拼圖是指通過很多小圖像拼接和組合生成另一幅的大圖像，從宏觀上看，是一幅大的圖像；而在細節上觀察，每個圖像塊也是單獨的一幅圖像。單幅圖像的表述能力有限，缺少時間上的描述能力和語境，而蒙太奇效果的馬賽克拼圖可以表達更豐富的內涵，在電影藝術，視覺藝術以及室內設計等方面有著廣泛的應用。

目前，蒙太奇效果的馬賽克圖像自動生成方法主要通過圖像分割，圖像組合，以及圖像的線性運算等操作生成。要生成蒙太奇效果的馬賽克圖像需要一個小圖像集合以及待生成的大幅圖像的原圖。

最簡單的自動生成方式是對待拼接的進行隨機的組合，然后疊加上待生成的圖像；這也是目前市場上大多數馬賽克圖像的生成原理。

為了使得最好生成的圖像視覺效果更好，也存在一些對半自動的方式方法。首先通過隨機組合和疊加的方式，初步生成馬賽克圖像。采用顏色特征，對小圖像區域進行匹配優化；以及對匹配效果欠佳的圖像進行顏色修正；并且對生成的圖像，采用Photoshop工具進行一系列的視覺效果優化處理。

雖然這種半自動的方式可以得到視覺效果相對較好的馬賽克圖像，但是需要耗費的人工成本較大，同時對于非專業的用戶，基本無法操作。當前市場上仍缺少一種自動生成視覺效果較好的馬賽克拼圖方法和產品。

綜上所述，現有技術存在的問題是：

現有的自動生成的馬賽克大圖像存在很多突兀的噪聲塊；由于小圖像疊加到大圖像的位置是隨機選擇的，當組合到大圖像上的時候，如果背景的差異較大，小圖像的疊加并沒有產生量化的視覺效果，反而變成了大圖的噪聲，產生這些噪聲小圖像的原因一方面是小圖像素材集合的選擇；另一方面是現有方法沒有在有限的小圖像素材集中找到一種最優的組合方法；

大幅圖像的局部信息丟失；馬賽克圖像生成時，需要大幅圖像和小圖像疊加；在現有的方法中都采用相同的疊加系數進行操作；這種方式雖然可以手動調整到一個相對好的效果，但是在一些細節上也會不可避免地造成大圖的細節丟失。

發明內容

針對現有技術存在的問題，本發明提供了一種基于視覺特征的馬賽克拼圖的自動生成方法。

本發明是這樣實現的，一種基于視覺特征的馬賽克拼圖的自動生成方法，所述基于視覺特征的馬賽克拼圖的自動生成方法：

采用基于圖像底層特征的小圖像篩選，從有限的小圖像素材集中找到一張最佳的圖像拼接順序，減少拼圖中突兀的噪聲塊；

采用基于信噪比的自適應圖像疊加方法，避免在宏觀上，大圖局部細節的丟失。

進一步，所述基于視覺特征的馬賽克拼圖的自動生成方法具體包括：

大圖的矩形分割；將所有的小圖像調整到統一大小；根據小圖像的大小，對大幅圖像進行矩形分割，可以得到多個圖像區域，圖像區域的大小和小圖像一致；