[發明專利]一種基于照片現實主義正則項的圖像風格轉移方法在審
| 申請號： | 202210566568.4 | 申請日： | 2022-05-24 |
| 公開（公告）號： | CN114820293A | 公開（公告）日： | 2022-07-29 |
| 發明（設計）人： | 葉漢民;薛蓮;劉文杰 | 申請（專利權）人： | 桂林理工大學 |
| 主分類號： | G06T3/00 | 分類號： | G06T3/00 |
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| 地址： | 541004 廣西壯*** | 國省代碼： | 廣西;45 |
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| 摘要： | |||
| 搜索關鍵詞： | 一種 基于 照片 現實主義 正則 圖像 風格 轉移 方法 | ||
本發明公開了一種基于語義分割的風景圖像風格轉移方法，該方法提高了風格轉移過程中出現的語義內容不匹配、誤匹配等缺陷，解決了不同場景語義匹配準確度問題。根據風格轉移理論，設計了語義分割方法，使用空洞卷積金字塔池化操作得出特征映射，編碼?解碼器得出語義分割結果，語義?風格拼接網絡得出風格轉移后的目標圖像。實驗結果表明，本方法對風格轉移效果較好，對內容圖像的影響較小，具有較好的視覺效果。
技術領域
本發明屬于風格轉移的數字圖像處理領域，主題內容是一種基于照片現實主義正則項的圖像風格轉移方法，具有良好的圖像風格遷移效果。
背景技術
近年來，圖像風格遷移被眾多學者廣泛研究，一幅具有藝術風格的風景畫的創作需要畫家掌握到風景畫的真實性與建筑物的鮮明特點，需要藝術家傾注大量的時間和精力。將計算機技術運用到該創作過程中，將在藝術創作上給予藝術家及相關工作者在理論與創作上的幫助，將大幅提高畫作創作的質量與數量。
圖像風格轉移是一種重要的圖像處理手段，其可以生成具有不同風格，但內容不變的目標圖像。一幅具有藝術風格的風景畫的創作需要畫家掌握到風景畫的真實性與建筑物的鮮明特點，需要藝術家傾注大量的時間和精力。如果能夠將計算機技術運用到該創作過程中，將在藝術創作上給予藝術家及相關工作者在理論與創作上的幫助，將大幅提高畫作創作的質量與數量，具有理論意義與現實意義。
發明內容
針對傳統風格轉移算法中出現的目標圖像邊緣模糊扭曲的缺陷，本文以包含風景的內容圖像與風格圖像為研究對象，采結合卷積神經網絡算法，提出了基于現實主義正則項的風景照片風格轉移方法。
主要技術方案包括：對內容圖像添加現實主義正則項操作來約束輸入圖像的結構，為保證邊緣信息完整，使用一個邊緣信息塊突出邊緣信息，得出目標圖像。
實驗結果表明,該方法能夠較好的避免目標圖像中存在的扭曲現象，使用經改進后的算法圖像風格轉移效果較好。
附圖說明
下面是該方法主要的附圖。
圖1是本發明方法(PBS-NST)與傳統風格轉移方法(BS-NST)的目標圖像對比圖。
圖2是相同內容-風格圖像6次實驗對比圖。
圖3是不同算法的迭代次數與時間關系。
圖4是本發明方法(PBS-NST)與傳統風格轉移方法(BS-NST)的損失函數對比圖。
具體實施方式
下面結合附圖和具體實施方式對本發明做進一步說明。
本發明的流程圖如圖1所示，基于語義分割的風景圖像風格轉移方法，該方法具體包括以下流程：
步驟一：原理部分
對于如何使照片產生逼真輸出，我們通過從前景圖像F和背景圖像B中設計出一個損失函數，使用這個函數可以將F和B消除，從而產生α的二次損失函數。該算法可通過輸入圖片得到具有高質量、高真實度的蒙版，具有較大的現實意義。
步驟二：設計照片現實主義正則項的表達式
我們利用了一個只依賴輸入圖像的懲戒函數，矩陣Ml的標準線性系統來最小化。給定一個具有n個像素的輸入圖像，則Ml大小為n×n.VC(e)表示目標圖像e在c通道的矢量化輸出，大小為n×1，通過這項損失來懲罰非顏色仿射變換，減少圖像變換時的扭曲程度。上述關系如下公式所示：
最后增強的風格損失如公式所示：
最后得出的PB-NST的總損失函數如公式所示：
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