[发明专利]一种采用遗传算法的计算机辅助乱针绣制作方法

权利要求书

1.一种采用遗传算法的计算机辅助乱针绣制作方法，其特征在于，包括以下步骤：

步骤一，图像特征提取：以输入的彩色图像作为参数图像，提取包括对象区域，区域矢量场和图像显著性在内的图像特征；

步骤二，乱针绣针法模型的定义与构建：定义包括乱针绣单根绣线、交叉针集合中的每个交叉针和交叉针排布在内的低、中、高三层参数化针法模型，并根据参数构建出针法模型：

步骤三，乱针绣绣品针迹序列生成：依据步骤一中提取的图像特征采用遗传算法确定步骤二中所定义的针法模型参数，得到乱针绣绣品针迹序列；

步骤四，将步骤三中得到的乱针绣绣品针迹序列转换为电脑刺绣机使用的以毫米为单位的坐标格式，将其输入电脑刺绣机，从而得到相应的乱针绣绣品。

2.根据权利要求1所述的一种采用遗传算法的计算机辅助乱针绣制作方法，其特征在于，步骤一中，所述图像特征提取包括以下步骤：

步骤11：对于输入的彩色图像，采用图像分割方法将图像分割成不同的对象区域；

步骤12：对于分割后的对象区域，采用区域矢量场提取方法提取区域矢量场；

步骤13：对于输入的彩色图像，采用一致性线条提取方法提取图像显著性特征值。

3.根据权利要求2所述的一种采用遗传算法的计算机辅助乱针绣制作方法，其特征在于，步骤12中，所述采用区域矢量场提取方法提取区域矢量场具体包括以下步骤：

步骤12a：采用Sobel算子计算对象区域中每个像素点在水平轴x和垂直轴y方向上的图像梯度；

步骤12b：根据对象区域水平轴x和垂直轴y方向上的图像梯度计算对象区域的矢量场Θ_z。

4.根据权利要求3所述的一种采用遗传算法的计算机辅助乱针绣制作方法，其特征在于，步骤二中，所述乱针绣针法模型的定义与构建包括以下步骤：

乱针绣针法模型定义：所述乱针绣针法模型由三个部分组成，分别为低层单根绣线参数表示、中层交叉针参数表示、高层交叉针排布参数表示；其中低层参数集合为η={η_k:k=1～4N}，η_k=(m_k,ξ_k,φ_k,C_k)表示单根绣线所对应的参数集，m_k为绣线中心点坐标，ξ_k为绣线长度，φ_k为绣线朝向，C_k为绣线颜色，k表示表示绣线序号，N表示交叉针总数的一半；中层参数集合为χ={χ_i:i=1～2N}，χ_i=(p_i,θ_i,β_i)表示单个交叉针所对应的参数集，p_i为交叉针中心点，θ_i为单个交叉针的交叉朝向，β_i为交叉夹角，i表示交叉针序号；高层参数集合表示为Ω={ρ,ξ,θ,β,γ}，其中ρ为交叉针排布密度，ξ为交叉针平均线条长度，θ为整体交叉朝向，β为整体交叉夹角，γ为交叉混乱度；

乱针绣针法模型构建：首先，由高层参数集合Ω生成初始的交叉针集合Λ={Λ_i:i=1～2N}，其中交叉针集合Λ包括铺底层交叉针集合{Λ_i:i=1～N}和精绣层交叉针集合{Λ_i:i=N+1～2N}；然后，根据中层参数集合χ分别对生成的交叉针集合Λ进行调整；最后，根据低层参数集合η分别对组成交叉针的绣线进行调整得到最终的绣线集合Γ={Γ_k:k=1～4N}。