[發明專利]一種基于移動端的智能窗簾裝飾設計系統

在審

• 申請號: 201710820147.9
• 申請日: 2017-09-13
• 公開（公告）號: CN107527277A
• 公開（公告）日: 2017-12-29
• 發明（設計）人: 趙遼英;孔倩倩;厲小潤
• 申請（專利權）人: 杭州電子科技大學
• 主分類號: G06Q30/06
• 分類號: G06Q30/06;G06F17/50;G06F3/0488;G06K9/54
• 代理公司: 杭州君度專利代理事務所(特殊普通合伙)33240
• 代理人: 朱月芬

1.一種基于移動端的智能窗簾裝飾設計系統，其特征在于包括室內窗戶識別模塊、窗簾模型生成模塊、窗簾褶皺實時變化模塊、個性化定制模塊、后臺數據管理模塊以及其他功能模塊；

室內窗戶識別模塊用于識別用戶導入室內圖像的窗戶信息；窗戶信息包括窗戶的位置、窗戶的寬度和窗戶的高度；窗戶的位置具體是指室內圖像中窗戶的最小外接矩形的四個頂點的坐標點，窗戶的寬度和窗戶的高度是指窗戶輪廓的最小正外接矩形的寬度和高度；

窗簾模型生成模塊根據窗戶信息，即根據窗戶的位置以及窗戶的寬度和高度，系統從數據庫中獲取一張默認的圖像，在圖像中嵌入一個網格，在網格中選擇若干控制點，建立圖像的網格模型，通過改變圖像中網格控制點的位置，使圖像中所有的像素點按照變形函數自動調整到對應的坐標位置，同時改變圖像中各個像素點的透明度，建立窗簾初始模型；窗簾初始模型包括窗簾褶皺的個數、窗簾褶皺的大小、窗簾褶皺中凹進去與凸出來的圖像明暗度的信息；

窗簾褶皺實時變化模塊是在窗簾初始模型的基礎上使得窗簾褶皺的大小發生變化；利用移動端屏幕可觸摸的特性，記錄用戶手指在移動端屏幕上滑動的水平距離t_x，窗簾的褶皺的狀態根據t_x的大小按照變形函數發生相應的變化；當用戶手指離開移動端屏幕時，窗簾褶皺的變化也會立即停止；

個性化定制模塊用于更換窗簾，包括更換窗簾的顏色或根據窗簾的顏色樣式設計窗簾的簾頭；

后臺數據管理模塊用于管理用戶以及商品的信息；

其他功能模塊實現的功能包括：商品的收藏、用戶討論專區、窗簾樣式的分享和購物車；

所述的室內窗戶識別模塊的實現步驟如下：

步驟1：獲取包含窗戶的室內圖像，對室內圖像進行預處理得到灰度圖像；

步驟2：對灰度圖像進行閾值分割得到二值圖像，利用數學形態學中的開運算對二值圖像進行缺陷修補，采用拓撲結構分析提取圖像中物體的輪廓并用序列坐標點的方式存儲各物體輪廓信息；

步驟3：根據室內窗戶的輪廓特點篩選出符合窗戶區域的輪廓，求取符合窗戶區域的各輪廓的最小正外接矩形，并計算兩兩最小正外接矩形間的最短距離d；

步驟4：利用最小生成樹根據步驟3求得的d，對符合窗戶區域輪廓的最小外接矩形進行分類與合并，確定窗戶區域；

步驟5：輸出窗戶的最小正外接矩形信息，即窗戶的位置、窗戶的寬度和窗戶的高度；

步驟3中整個窗戶由玻璃和用來支撐玻璃的梁組成，梁的面積遠遠小于玻璃的面積且呈現直線結構，支撐玻璃的梁把整個窗戶分成多個小矩形；由于雜物影響，整個室內圖像經過預處理、閾值分割、形態學開運算處理后得到的二值圖像，在輪廓提取過程中也會把雜物當做窗戶區域的輪廓；而各個物體輪廓的最小正外接矩形之間存在水平關系、垂直關系、包含關系這三種關系，利用這三種關系計算兩兩最小正外接矩形間的最短距離d，經過多次試驗驗證，d的取值范圍是(30,50)；所述的雜物包括花盆、衣柜、室內其他電器以及室外景物；

所述的窗簾模型生成模塊，將默認生成窗簾初始模型的圖像導入到系統中，實現步驟如下：

步驟(1):獲取生成窗簾初始模型的圖像I；識別圖像I的寬度和高度，記圖像I寬度為w,圖像I的高度為h；

步驟(2)：以圖像I的左上角為原點(0,0),水平方向為X軸，垂直方向為Y軸建立直角坐標系XOY，得到原圖像I上像素點p_k的坐標(p_kx,p_ky),1≤k≤w×h；

步驟(3)：將圖像I在水平方向上均勻劃分成m_x段，在垂直方向上均勻劃分成m_y段,圖像I被分成一個由m_x×m_y個小方格組成的規則四邊形網格M；網格線之間的交點稱為網格的頂點，所有的頂點構成頂點集V＝{v_ij}，i＝1,2,3,....,m_x+1；j＝1,2,3,....,m_y+1，其中頂點v_ij的坐標記為(v_ijx,v_ijy)；網格M頂點間的連線稱為網格的邊，邊的集合記為E；則所述網格M表示為M＝(V，E)；

步驟(4)：初始化縮放因子r＝0.5，讓圖像I上的所有控制點的橫坐標按照線性公式發生形變，讓圖像I上的所有控制點的縱坐標按照類正弦公式發生形變，記變形后的圖像為I′，所述圖像I與變形后的圖像I′形成二維空間的映射關系I→I′，其頂點即控制點對應關系為V→V′，變形前后的邊對應關系為E→E′，則變形后的網格可表示為M′＝(V′,E′)；

步驟(5)：對圖像I′進行透明度調整，目的是使圖像產生視覺上的凹凸效果；所述圖像I′控制點v′_ij的透明度A_ij＝255-(h-h′_ij)×2；所述透明度的取值范圍是0≤A_ij≤255，若A_ij255那么A_ij＝255；若A_ij0那么A_ij＝0；輸出窗簾模型；

步驟(4)中所述的所有控制點的橫坐標的線性變換公式為

所有控制點的縱坐標的類正弦變形公式為

其中，h′_ij表示控制點v_ij處圖像I′的高度；K＝C(1-r)，K表示形變產生的皺褶大小；C是常量，用來控制形變產生的初始狀態的皺褶大小，C＝50；n為預先設定的皺褶個數；表示控制點v′_ij相對v_ij在縱坐標方向的偏移量；r為縮放因子,r＝0.5。