[發明專利]圖像矢量化方法、裝置及終端設備

有效

• 申請號: 202110297589.6
• 申請日: 2021-03-19
• 公開（公告）號: CN113077477B
• 公開（公告）日: 2023-01-24
• 發明（設計）人: 高成英;莫浩然
• 申請（專利權）人: 中山大學
• 主分類號: G06T7/11
• 分類號: G06T7/11;G06T11/20
• 代理公司: 廣州三環專利商標代理有限公司 44202
• 代理人: 陳志明

本發明公開了一種圖像矢量化方法、裝置及終端設備，包括：獲取像素級圖像，并構造與像素級圖像大小相同的畫布，初始化裁剪窗口的信息，根據裁剪窗口，對像素級圖像和畫布進行對齊裁剪，得到區域小塊，將區域小塊輸入到筆劃生成器進行計算，獲得相應的筆劃信息，并根據筆劃信息繪制筆劃，基于裁剪窗口對筆劃進行可微拼貼，得到與像素級圖像相適配的筆劃幀，將裁剪窗口移動到筆劃繪制的末端位置，并更新裁剪窗口的窗口位置，當檢測到當前繪制長度達到繪制最大長度時，停止繪制，獲得矢量圖。本發明可適用于不同風格、不同分辨率的圖像，且無需調整大量參數以適配不同的圖像，降低了計算復雜度，并能有效提高矢量化技術速度。

技術領域

本發明涉及圖像處理技術領域，尤其涉及圖像矢量化方法、裝置及終端設備。

背景技術

矢量化草圖由于其較之像素級草圖更低的數據存儲量、可渲染為任意分辨率、更高的可編輯性等優點，而被廣泛應用于工業設計、二維動畫、三維打印等圖形設計領域中。目前市場上已經存在大量的快速矢量化工具，比如Adobe軟件中集成的矢量化功能，但是這些工具僅得到由布爾格構造的矢量數據，可編輯性較低，不適用于圖形設計。相反，圖形設計要求由可編輯性較高的矢量圖形所組成，如貝塞爾曲線或拓撲結構等線條狀圖形。

目前多數生成線條狀圖形的草圖矢量化方法都是基于優化的算法，這些算法使用一些預定義的規則，先將像素級草圖進行參數化，比如轉化為二維網格或基于骨架的拓撲圖等表示。然后根據這些規則通過優化的方法進行聚類，轉化為最后的線條狀圖形。

但是，基于優化的草圖矢量化算法的應用過程中有以下幾個缺點：首先，使用的預定義規則僅適用于某些特定風格的草圖，應用于其他風格的草圖時效果較差。其次，大多需要調整很多參數和閾值，比如對輸入圖像進行二值化預處理的閾值，若參數設置不合適，則得到的效果不好。此外，優化步驟需要大量計算時間，導致算法速度很慢。因此，現有的草圖矢量化算法適用性差，計算復雜度高。

發明內容

本發明實施例提供圖像矢量化方法、裝置及終端設備，可適用于不同風格、不同分辨率的圖像，且無需調整大量參數以適配不同的圖像，降低了計算復雜度，并能有效提高矢量化技術速度。

本發明一實施例提供一種圖像矢量化方法，包括：

獲取像素級圖像，并構造與所述像素級圖像大小相同的畫布；

初始化裁剪窗口的信息，所述信息包括窗口大小和窗口位置；

根據所述裁剪窗口，對所述像素級圖像和所述畫布進行對齊裁剪，得到區域小塊；

將所述區域小塊輸入到預先建立的筆劃生成器進行計算，獲得相應的筆劃信息，并根據所述筆劃信息繪制筆劃；

基于所述裁剪窗口對所述筆劃進行可微拼貼，得到與所述像素級圖像相適配的筆劃幀；

將所述裁剪窗口移動到所述筆劃繪制的末端位置，并更新所述裁剪窗口的窗口位置；

當檢測到當前繪制長度達到預設的繪制最大長度時，停止繪制，獲得矢量圖。

在一些實施例中，所述將所述區域小塊輸入到預先建立的筆劃生成器進行計算，獲得相應的筆劃信息，并根據所述筆劃信息繪制筆劃，具體包括：

將所述區域小塊輸入到預先建立的筆劃生成器進行計算，得到下一筆劃的矢量參數；

將所述筆劃的矢量參數轉化為一貝塞爾曲線的參數；

將所述貝塞爾曲線的參數輸入到預設的可微渲染器進行處理，得到筆劃圖像。

在一些實施例中，在所述將所述裁剪窗口移動到所述筆劃繪制的末端位置，并更新所述裁剪窗口的窗口位置之前，還包括：

獲取本次操作的筆觸狀態；

當所述筆觸狀態為零時，則去除所述筆劃；