[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

说明书

技术领域

本发明涉及一种计算机辅助乱针绣制作方法，属于计算机图像处理和计算机图形学技术领域。具体地说，该方法定义并构建了一种适合乱针绣制作的针法模型，并从彩色图像中提取图像特征，采用遗传算法依据图像特征自动确定针法模型参数完成乱针绣的制作过程。 

背景技术

乱针绣是由常州艺人杨守玉教授于二十世纪三十年代创立的一种刺绣艺术，它改革了传统的刺绣方法，使之与西洋画的笔触、色彩相结合，是我国首创的一种新的刺绣表现方法。乱针绣运针自如、用色灵活、施展余地大，它一改传统刺绣针法“密接其针、排比其线”的方法，而是让作者自由的表达自己的情感，用纵横交叉、长短不一、疏密重叠、灵活多变的针法刺绣出来的立体画面，实现“画理”与“绣理”的有机结合。乱针绣对于对象轮廓的细节刻画不像传统针法那样排列整齐，它通过绣线在一次再次的加色中，层层搀和，通过颜色空间色混的方式表现绣面的色彩。乱针绣长于绣制油画、摄影和素描等稿本，绣品具有针法活泼、线条流畅、色彩丰富、层次感强、风格独特等特点，不仅迥别于中国的其它种类绣品，在世界范围内也是极其珍贵的艺术作品，多次作为国礼赠送给外国政府或领导人收藏，体现了其精美的艺术价值和深厚的文化价值。目前江苏省已将其列入首批非物质文化遗产，中国政府也已将其列入世界非物质文化遗产申请计划。然而，乱针绣目前主要依靠手工创作完成，生产周期漫长导致乱针绣作品昂贵，无法为普通民众所拥有和认可；且乱针绣对绣者的技艺素质要求非常高，不仅要掌握“画理”和熟练的绘画技巧，而且能掌握“绣理”和熟练的刺绣技巧，绣者的成才之路艰辛而漫长，导致乱针绣人才日趋匮乏，对这一传世绝技的保护和传承构成了极大威胁。 

因此，采用计算机手段直接从油画、摄影和素描等稿本的数字图像中获取作品内容进而生成相应的乱针绣针迹序列，不仅有利于加深普通民众对于乱针绣的理解而且对乱针绣绣者的培养也具有重要的意义，同时生成的针迹序列也可以作为绣机的输入而自动生成乱针绣绣品，对于乱针绣这一绣艺品种的保护和传承具有重要意义。已有诸如文献1李俊,张华,王崇骏：智能化刺绣CAD系统中的工作流技术研究.计算机 科学,2005,32(3):97-100.所述的日本的Tajima、德国的ZSK、美国的Wilcom等刺绣打版系统，往往需要人工交互编辑针法序列，且生成的针迹线条规整，只能处理简单的图案，不满足乱针绣工艺的要求。由于乱针绣工艺十分复杂，国内外很少有计算机辅助乱针绣制作的研究，主要的研究包括中国专利《一种计算机辅助乱针绣制作方法》，公开号：CN101859335A，该专利以彩色图像作为输入，采用乱针绣绣线颜色选择和针迹生成技术生成乱针绣绣品的针迹序列，并将其输入刺绣机得到乱针绣绣品。然而，其在乱针绣的实际制作过程中影响其绣制结果的因素不仅仅有绣线的颜色，还有绣线排布的长度、密度等多种因素；在针迹生成上，其采用试探法仅仅根据图像局部区域的颜色差异、梯度方向确定绣线针迹而没有考虑到其他图像特征例如区域矢量场，图像的显著性特征对于针迹生成的影响。