[发明专利]利用动态轮廓技术实现二维动画到三维动画转换的组件

说明书

技术领域：

本发明属于图像信号处理技术领域，涉及一种利用动态轮廓技术实现二维动画到三维动画转换的组件。

背景技术：

三维动画电影技术在博物馆、电影城及游乐场等场所中应用十分广泛，但我国的三维动画电影设备大多依赖进口，三维动画电影的影片仅能从国外公司购买，渠道有限，且价格高昂。

发明内容：

针对我国的三维动画电影设备大多依赖进口，三维动画电影的影片仅能从国外公司购买，渠道有限，且价格高昂的问题，本发明提供一种利用动态轮廓技术实现二维动画到三维动画转换的组件，针对二维动画片画面简单、轮廓清晰、形态变化规律，并且图像背景与前景易于区分等特点，将原有动画影片逐帧采集到计算机内存中，借助图像处理方法，提取二维图像中的轮廓信息，进行区域分割，并将各区域进行前景与背景的层次划分，将我国原有二维动画片转换为三维动画片，解决了三维动画电影的片源问题，降低了三维动画影片的价格。

本发明包括：

利用数学算子对整体图像进行分析，搜索出图像边缘的装置；

按照图像闭合边缘信息将整体图像分为几个不同区域的装置；

根据连续的多帧图像中每个区域的变化情况，将整体图像相应的分为若干幅图像并将其存储于不同文件的装置。

在播放动画片时，存储各区域图像的这些文件同时播放，并且不同文件播放的图像映射在不同层的屏幕上。通常，与形态变化很小的区域对应的文件图像作为背景区域映射在最后一层屏幕上，变化最剧烈的区域对应的文件图像作为的第一前景区域映射在最前面一层屏幕上，从而达到二维动画到三维动画的转换。

有益效果：本发明利用动态轮廓技术，针对二维动画片画面简单、轮廓清晰、形态变化规律，并且图像背景与前景易于区分等特点，将原有动画影片逐帧采集到计算机内存中，借助图像处理方法，提取二维图像中的轮廓信息，进行区域分割，并将各区域进行前景与背景的层次划分，将我国原有二维动画片转换为三维动画片，解决了三维电影影片片源的问题，降低了三维动画影片的价格。

附图说明

图1为本发明程序流程图。

图2为本发明二维动画图像分层原理示意图。

图3为本发明扇区标号示意图。

图4为本发明3×3邻域示意图。

具体实施方式

本发明采用VC++6.0编程，运行环境为PIII500以上，内存大于256MB，硬盘大于40GB的计算机。

本发明具体实现方法如下：

将原有动画影片逐帧采集到计算机内存中；

采用canny算子对整体图像进行分析，搜索出图像边缘；canny算子具有良好的定位精度和单边缘响应，边缘检测精度高。

按照图像闭合边缘信息将整体图像分为几个不同区域(如图1所示，分为4个区域，其中区域4为背景)；

根据连续的多帧图像中每个区域的变化情况，将整体图像相应的分为4幅图像并将其分别存储于4个文件。在播放动画片时，4个文件同时播放。通常，与形态变化很小的区域(区域4)对应的文件图像作为背景映射在最后一层屏幕上，变化最剧烈的区域(区域1)对应的文件图像作为的第一前景映射在最前面一层屏幕上。变化较为剧烈的区域(区域2)对应的文件图像作为第二前景映射在第二层屏幕上，变化较为缓慢的区域(区域3)对应的文件图像作为第三前景映射在第三层屏幕上。

Canny边缘检测算法步骤：

步骤1：用高斯滤波器平滑图像；

步骤2：以图像上某一点作为基点，用一阶偏导的有限差分来计算检测点梯度的幅值和方向；

步骤3：对梯度幅值进行非极大值抑制；

步骤4：用双阈值算法检测和连接边缘。

高斯平滑函数：